In diesem Abschnitt wird die Relevanz von Ausbringungsrestriktionen untersucht, die anhand des Bodenzustands definiert werden oder an Gewässerrändern gelten. Gemäß DüV § 3 (5) darf keine Ausbringung bei Schneebedeckung, auf gefrorenen oder überschwemmten Boden und bei Wassersättigung des Bodens erfolgen. DüV § 3 (6-9) regelt die Düngung in der Nähe von Gewässern. Ziel der Einschränkungen ist die Verhinderung einer Abschwemmung von Nährstoffen in Gewässer, im Falle der Auflagen zu Gewässerrandstreifen soll außerdem ein direkter Eintrag vermieden werden. Die bodenzustandsbezogenen Ausbringungsrestriktionen stehen im Zusammenhang mit dem Ziel, einen größeren Teil der Wirtschaftsdünger zu Beginn der Vegetationsperiode auszubringen. Dabei kann es potenziell zu Konflikten mit dem Bodenschutz und mit dem Ziel kommen, Abschwemmungen zu verhindern.
Zur Abschätzung der Häufigkeit des Auftretens von Ausbringungsrestriktionen im Winterhalbjahr wurden in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in Braunschweig Daten von 134 Agrarwetterstationen ausgewertet. Die folgenden Parameter werden in verschiedenen Kombinationen betrachtet:
– Boden schneebedeckt > 5 cm – Boden gefroren >=1 cm
– Keine Auftauschicht, oder Auftauschicht in verschiedenen Tiefen – Stauwasser >= 1mm
– Tagesniederschlag >= 10 mm
– Bodenwassersättigung nach verschiedenen Prozentklassen
Die Abbildung A4.1 zeigt anhand von Mittelwerten aller untersuchter Stationen über 20 Jahre die in Deutschland typische Verteilung von Bodenzuständen im Winterhalbjahr zwischen Oktober und April. Die Darstellung erfolgt für Halbmonate anhand der prozentualen Verteilung der Tage mit den jeweiligen Bodenzuständen. Zu berücksich-tigen ist, dass die Werte für einzelne Stationen und Jahre deutlich von dieser Durchschnittsbetrachtung abweichen.
Die Abbildung zeigt, dass bis Mitte November keine durch Schnee oder Frost bedingten Ausbringungsrestriktionen bestehen. Beschränkend für die Befahrbarkeit und Aufnahme-fähigkeit wirkt dagegen die zunehmende Wassersättigung der Böden. Nach Ende der Sperrfrist für die N-Düngung auf Acker- und Grünland gemäß DüV § 4 (5) am 31. Januar bestehen dagegen von Februar und bis Mitte März an 20-30 % der Tage Ausbringungseinschränkungen aufgrund von Schnee oder gefrorenem Boden (in der Abbildung weiß bzw. rosa markiert). An mehr als der Hälfte der Tage wirkt die hohe
Wassersättigung der Böden begrenzend für die Ausbringung (in der Abbildung blau). Da die Wassersättigung für einen Bodenhorizont von 60 cm erfasst wird, kann anhand dieser Werte nicht ausgeschlossen werden, dass die oberen Dezimeter Boden auch bei hoher Sättigung bereits befahrbar und aufnahmefähig sind.
Abbildung A4.1: Verteilung verschiedener Bodenzustände im Winterhalbjahr (Mittelwerte 1991-2010 der Daten von 134 Wetterstationen)
100% 1991 - 2010
30% E Auftauschicht >5 bis 10 cm
D Auftauschicht >1 bis 5 cm
Okt-1 Okt-2 Nov-1 Nov-2 Dez-1 Dez-2 Jan-1 Jan-2 Feb-1 Feb-2 Mar-1 Mar-2 Apr-1 Apr-2
Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten des DWD.
Eine weitere Möglichkeit für die Ausbringung im Spätwinter besteht darin, am frühen Morgen auf oberflächig gefrorenen Boden zu fahren, der im Tagesverlauf auftaut (in der Abbildung rot und orange). Dabei wird die Befahrbarkeit des Bodens nach Nachtfrösten genutzt. Unter diesen Bedingungen kann Dünger bodenschonend ausgebracht werden. Da unter diesen Umständen keine Einarbeitung von Flüssigmist möglich ist, kommen für die Ausbringung die mit Winterkulturen bestellten Ackerflächen sowie Grünland in Frage.
Für die Bewertung der Ausbringungseignung für flüssigen Wirtschaftsdünger im Falle einer Auftauschicht ist auch zu berücksichtigen, ob die Aufnahmefähigkeit des Bodens nach dem Auftauen im Tagesverlauf gegeben ist. Damit der flüssige Wirtschaftsdünger in den Boden einsickern kann, darf die Wassersättigung des Bodens nicht zu hoch liegen.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Ausbringungsverhältnisse vor Beginn der geltenden Sperrfristen Ende Oktober (Ackerland) bzw. Mitte November (Grünland) vergleichweise günstig sind. Eine N-Düngerausbringung zum Ende der Vegetations-periode ist aber aufgrund der schlechteren N-Ausnutzung insbesondere auf Ackerflächen nicht erwünscht. Nach Ende der Sperrfrist Ende Januar ist die Ausbringung dagegen
aufgrund von Schnee, Frost und Wassersättigung der Böden an sehr vielen Tagen potentiell ausgeschlossen. Eine Ausbringung ist dann mit potenzieller Abschwemmungs-gefahr und mit möglichen Bodenschäden aufgrund der hohen Bodenfeuchte verbunden.
Die Ausbringung auf Böden, die nach Nachtfrost befahrbar sind und tagsüber auftauen, stellt eine Chance für eine bodenschonende Düngung zu Beginn der Vegetationsperiode dar. Allerdings besteht auch in diesen Fällen die Gefahr, dass es bei ungünstiger Wetterentwicklung (kein ausreichendes Auftauen, hoher Niederschlag) zu Abschwem-mungen kommen kann.
Die agrarklimatischen Verhältnisse in Deutschland unterscheiden sich stark von Region zu Region. Zur Illustration dieser Unterschiede und ihrer Auswirkungen auf die Ausbringungsmöglichkeiten für Wirtschaftsdünger im Spätwinter und frühen Frühjahr werden Daten des KTBL zur Anzahl der verfügbaren Feldarbeitstage nach Klimagebieten ausgewertet (KTBL, 2010). In Karte A4.1 wird die regionale Anzahl der verfügbaren Feldarbeitstage in der Anspruchsstufe 3 für schwere Feldarbeiten zwischen Anfang März und Mitte April dargestellt. Unterschiedliche Bodenarten wurden dabei berücksichtigt.
Die Ergebnisse geben die Anzahl von Tagen mit Befahrbarkeit mit schwerem Gerät wieder, wie sie für die Wirtschaftsdüngerausbringung notwendig sind.
Die regionale Anzahl von verfügbaren Feldarbeitstagen schwankt im Frühjahr bis Mitte April von unter fünf (blau) bis über 30 (rot). Nur wenige Arbeitstage für die Ausbringung gibt es in den Mittelgebirgen und auf schweren Böden in den Niederungslagen und Marschen nahe der Nord- und Ostseeküste. Von den regionalen Restriktionen für die Ausbringung sind vor allem die Rinderhaltung und Grünlandflächen betroffen, Schweinehaltung und Ackerflächen sind im Vergleich dazu deutlich weniger betroffen.
Etwa 11 % des Rinderbestands in Deutschland befinden sich in Regionen mit weniger als 10 verfügbaren Feldarbeitstagen bis Mitte April, aber nur 3 % des Schweinebestands. Je nach standörtlichen Verhältnissen können Grünlandflächen im Frühjahr aber bereits früher als Ackerflächen befahrbar sein. Als Fazit ist festzuhalten, dass eine Ausbringung auf Grünlandflächen im Frühjahr in vielen Regionen erst sehr spät möglich ist. In den meisten Ackerbauregionen stehen dagegen im Frühjahr bis Mitte April mehr als 10 Feldarbeitstage für die Wirtschaftsdüngerausbringung zur Verfügung.
Karte A4.1: Feldarbeitstage für schwere Arbeiten von März bis Mitte April
Quelle: KTBL-Datensammlung Betriebsplanung Landwirtschaft 2010/11, S. 236, Bodenübersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1: 1.000.000 des Bundesamtes für Geowissenschaften und Rohstoffe, Verwaltungsgrenzen des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie.
A4.2.1 Düngungsverbot auf Gewässerrandstreifen
Gemäß DüV § 3 (6) ist die Düngung an Gewässern innerhalb eines Abstandes von drei Metern bis zur Böschungsoberkante i. d. R. verboten, um einen direkten Eintrag ins Gewässer zu verhindern. Auf Flächen mit mehr als 10 % Hangneigung gelten darüber hinaus Auflagen bis zu einem Abstand von 20 Metern. Die flächenbezogene Bedeutung dieser Beschränkung der Düngung an Gewässern lässt sich nur anhand von Auswertungen von räumlich hoch aufgelösten Kartengrundlagen abschätzen.
Am Institut für Strategie und Folgenabschätzung des Julius Kühn-Instituts (JKI) sind für einige Bundesländer Auswertungen digitaler Karten vorgenommen worden. Das JKI hat daraus die im Folgenden dargstellten, aggregierten Ergebnisse zur Verfügung gestellt.11 Ausgewertet wurden digitale topographische Daten des ATKIS (Amtliches Topographi-sches Karteninformationssystem) und GIS-Feldblockdaten aus dem Parzelleninforma-tionssystem des Integrierten Verwaltungs- und Kontrollsystems (InVeKoS). Die Auswertungen erfolgten nur für die Länder Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Nordrhein-Westfalen (nicht für die gesamte Fläche), Sachsen und Thüringen. Betrachtet werden nur Acker- und Dauerkulturen, da am JKI Fragen des Pflanzenschutzes im Mittelpunkt stehen.
Der Anteil der Acker- und Dauerkulturflächen, die innerhalb eines Puffers von drei Metern zu Gewässern liegen, liegt in den verschiedenen Ländern zwischen 0,12 und 0,2 %. Mit 85 bis 95 % liegt der größte Teil der betroffenen Flächen an Gewässern mit unter drei Metern Breite, also an Gräben und kleineren Bächen. Größere Gewässer spielen dagegen kaum eine Rolle, da sie weniger laufende Meter Uferlänge aufweisen und ein großer Teil mit über drei Meter breiten, nicht landwirtschaftlich genutzten Uferrand-streifen ausgestattet ist.
Die Auswertungen des JKI zeigen, dass die flächenbezogene Betroffenheit von Gewässerabstandsauflagen in den untersuchten Ländern insgesamt sehr gering ist. Lokal, einzelbetrieblich und auf Grünlandflächen kann die Betroffenheit von diesen Auflagen aber deutlich höher liegen.
A4.2.2 Verhindern von Abschwemmungen
Abschwemmungen ereignen sich vor allem dann, wenn eine eingeschränkte Wasseraufnahmefähigkeit des Bodens mit Niederschlagsereignissen oder plötzlichem Tauwetter zusammenfallen. Eine Beurteilung der Relevanz von Abschwemmungsereig-nissen für die Nährstoffbelastung von Gewässern ist nicht möglich, da entsprechende, repräsentative Untersuchungen fehlen.
Zur Abschätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit von Tagen mit erhöhtem Abschwem-mungsrisiko wurden in Zusammenarbeit mit dem DWD die folgenden Merkmals-kombinationen ausgewertet:
– Boden gefroren >= 5 cm, Niederschlagsereignis > 10 mm/d, Schneedecke < 5 cm – Boden wassergesättigt (incl. Luftporen, bzw. Stauwasser), Niederschlagsereignis,
> 10 mm/d
11 Schriftliche Mitteilung von Herrn Burkhard Golla, Institut für Strategie und Folgenabschätzung des JKI, vom 13. März 2012.
Die Werte der einzelnen Stationen wurden für Bodenklimaräume (BKR) aggregiert Abgrenzung der BKR s. Roßberg et al, 2007). Abbildung A4.2 zeigt, dass Tag erhöhtem Abschwemmungsrisiko in der Zeit von Mitte Dezember bis Ende auftreten.
(zur e mit März
Abbildung A4.2: Durchschnittliche regionale Anzahl von Tagen je Monatshälfte mit erhöhtem Abschwemmrisiko im langjährigen Mittel
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Okt-1 Okt-2 Nov-1 Nov-2 Dez-1 Dez-2 Jan-1 Jan-2 Feb-1 Feb-2 Mar-1 Mar-2 Apr-1 Apr-2
Durchschnitt über die Jahre 1991-2010, Werte einzelner Wetterstationen wurden nach BKR aggregiert.
Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten des DWD.
Eine Ausbringung von Wirtschaftsdüngern auf gefrorene oder wassergesättigte Flächen ist nicht erlaubt. Allerdings kann sich der Bodenzustand nach der Ausbringung verändern, so dass an der Oberfläche verbleibender Wirtschaftsdünger später einem Abschwem-mungsrisiko unterliegt. Demnach besteht nach Ende der Sperrfrist Ende Januar noch eine Gefahr von Abschwemmungen. Das Risiko hängt dabei von den standörtlichen Bedingungen und vor allem vom Zusammenfallen ungünstiger Bodenzustände und Niederschlagsereignisse ab. Eine flächendeckende Abschätzung der Abschwemmungs-risiken ist den Fachbehörden aufgrund fehlender Informationen über die jeweiligen Bodenzustände nicht möglich. Deshalb schlägt die BLAG eine Verpflichtung zur Verhinderung von Abschwemmungen vor. Dadurch wird die Verantwortung für die Beurteilung der standort- und situationsspezifischen Risiken an die Landwirte übertragen.