Im Maßnahmenraum Riedsande startete die WRRL-Beratung am 15.01.2012 mit dem Wasserverband Hessisches Ried als Maßnahmenträger.

 

Seit dem 01.01.2016 wird die WRRL-Beratung durch den Wasser-, Boden- und Landschaftspflegeverband Hessen durchgeführt.

Der Maßnahmenraum Riedsande umfasst die Gemarkungen:

  • Büttelborn
  • Klein-Gerau
  • Worfelden
  • Arheilgen
  • Braunshardt
  • Darmstadt Bezirk 1
  • Darmstadt Bezirk 2
  • Darmstadt Bezirk 3
  • Darmstadt Bezirk 4
  • Darmstadt Bezirk 5
  • Darmstadt Bezirk 6
  • Eberstadt
  • Erzhausen
  • Gräfenhausen
  • Griesheim
  • Schneppenhausen
  • Weiterstadt
  • Wixhausen


Herbst-Nmin-Gehalte 2016 in Riedsande

Die Herbst-Nmin-Probenahme im Maßnahmenraum (MR) Riedsande fand im Zeitraum vom 23. bis 29.11.2016 statt. Es wurden insgesamt 78 Flächen beprobt und ausgewertet. In Abbildung 1 sind die Ergebnisse der Nmin-Analysen als Mediane der Bodenschichten von 0-90 cm nach den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen dargestellt. Unter der Kategorie „Gemüse“ sind Kohl, Lauch, Möhren, Salat, Sellerie und Spinat und unter „Sonstige“ Erdbeeren, Himbeeren, Petersilie, Schnittlauch, Stilllegung, Winterhafer, Winterraps und Zuckerrüben zusammengefasst.

 

Der Gesamtmedian der gemessenen Nmin-Werte in Riedsande in der Bodenschicht 0-90 cm lag mit 61 kg N/ha über dem Orientierungswert GW-Schutz. Nur der Median nach Sommergerste lag unter dem Orientierungswert. Nach Winterweizen, Mais und „Sonstige“ lagen die mittleren Nmin-Gehalte mit jeweils 52, 49 und 50 kg N/ha leicht über dem Orientierungswert. Der höchste Median mit 136 kg N/ha wurde nach der Kategorie „Gemüse“ ermittelt. Der niedrigste Nmin-Wert mit 2 kg N/ha wurde nach Winterroggen und der höchste Nmin-Wert mit 269 kg N/ha unter einer nicht angegebenen Kultur gemessen.

 Abbildung 1 - Ergebnisse der Herbst-Nmin-Beprobung im Jahr 2016 im MR Riedsande dargestellt als Mediane der Bodenschicht 0-90 cm (Summe der Mediane 0-30 cm, 30-60 cm und 60-90 cm), nach den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen. Die Minima und Maxima sind als Spannweiten dargestellt. Die Anzahl (n) der ausgewerteten Proben steht in den Balken. In den Kulturgruppen sind folgende Kulturen zusammengefasst: Gemüse: Kohl, Lauch, Möhren, Salat, Sellerie und Spinat;

Sonstige: Erdbeeren, Himbeeren, Petersilie, Schnittlauch, Stilllegung, Winterhafer, Winterraps und Zuckerrüben

 

In Abbildung 2 sind die Ergebnisse als Mediane der drei Bodenschichten 0-30, 30-60 und 60-90 cm dargestellt. Der Gesamtmedian in Riedsande zeigt, dass der Großteil des Stickstoffs in den beiden unteren Bodenschichten gemessen wurde. Nach Winterroggen, Mais, Kartoffel, „Gemüse“, „Sonstige“ und „keine Angabe“ waren die mittleren Nmin-Werte in jeder der beiden unteren Schichten höher als in der Schicht 0-30 cm. Nur auf Flächen nach Winterweizen und Sommergerste waren die durchschnittlichen Nmin-Werte in der obersten Bodenschicht höher als in den einzelnen unteren Schichten. Die Mediane auf Spargelflächen zeigten mit 21, 24 und 22 kg N/ha eine annährend gleichmäßige Verteilung des Nmin auf alle drei Bodenschichten. Diese Ergebnisse zeigen, dass im MR Riedsande zum Zeitpunkt der Probenahme bereits eine Verlagerung des Stickstoffs in den Unterboden begonnen hat. Die Gesamt-Mediane auf Flächen nach „Gemüse“ und „keine Angabe“ überschritten den Nmin-Gehalt von 100 kg/ha. Nach Kartoffeln wurde ein durchschnittlicher Nmin-Gehalt von 100 kg N/ha ermittelt. Maximale Nmin-Werte mit über 250 kg N/ha wurden nach „Gemüse“ und „keine Angabe“ gemessen. Zur Einordnung des relativ hohen Maximalwerts unter der Kategorie „Gemüse“ muss berücksichtig werden, dass dieser Wert eine Fläche betrifft, die vor der Herbst-Nmin-Probenahme für die Wintergemüsekultur mineralisch gedüngt wurde.

Die Böden im MR Riedsande besitzen im Vergleich zu den anderen Maßnahmenräumen einen höheren Anteil an sandigen Flächen. Diese für den MR Riedsande charakteristische Eigenschaft könnte dazu beigetragen haben, dass die Verteilung der Nmin-Gehalte in den einzelnen Bodenschichten im MR Riedsande von den anderen Maßnahmenräumen abweicht. Auf sandigen Standorten finden infolge der Bodeneigenschaften die Verlagerungsprozesse des Nmin in die unteren Bodenschichten wegen des schwachen Speicherungsvermögens schneller statt.

Abbildung 2 - Ergebnisse der Herbst-Nmin-Beprobung im Jahr 2016 im MR Riedsande dargestellt als Mediane in den Tiefen 0-30, 30-60 und 60-90 cm nach den jeweiligen Kulturen und Kulturgruppen. Die Anzahl (n) der ausgewerteten Proben steht in den Balken. In den Kulturgruppen sind folgende Kulturen zusammengefasst:

Gemüse: Kohl, Lauch, Möhren, Salat, Sellerie und Spinat;

Sonstige: Erdbeeren, Himbeeren, Petersilie, Schnittlauch, Stilllegung, Winterhafer, Winterraps und Zuckerrüben



Fazit

Generell wurden bei der Herbstbeprobung 2016 vergleichsweise hohe Rest-N-Gehalte gemessen. Die für viele Kulturen und Kulturgruppen verhältnismäßig hohen Rest-N-Gehalte könnten eine Folge der im Allgemeinen ungünstigen Witterungsbedingungen mit geringen Ernteerträgen und Nährstoffentzügen sein (Abbildung 3). Ähnlich hohe Rest-Nmin-Gehalte in den benachbarten WRRL-Maßnahmenräumen scheinen diese Vermutung zu bestätigen. Besonders nach Getreide und Raps wurden häufig hohe Nmin-Werte ermittelt. Die Kultur Zuckerrübe, die im Vergleich zu anderen Kulturen erst spät im Jahr geerntet wird, konnte vielerorts gute Ernteerträge mit hohen Nährstoffentzügen erzielen. Diese Tatsache spiegelt sich auch in den gemessenen niedrigen Herbst-Nmin-Werten wieder.

Nach fast allen Kulturen und Kulturgruppen lassen sich Ausreißer mit sehr hohen Nmin-Gehalten feststellen. Diese können größtenteils auf langjährig organisch gedüngten Flächen beobachtet werden. Einige Ausreißer lassen sich auch durch eine bereits vor der Nmin-Probenahme erfolgte Düngung für die Folgekultur erklären.

Bei der Betrachtung der Herbst-Nmin-Werte für das gesamte Hessische Ried und für die Maßnahmenräume Nördliches Ried, Südliches Ried und Bergstraße ließen sich zur Herbstbeprobung lediglich nach einzelnen Kulturen Anzeichen einer Verlagerung in tiefere Bodenschichten erkennen.

Im MR Riedsande mit überwiegend sandigen Standorten konnte bodenartbedingt eine beginnende Verlagerung nach fast allen Kulturen und Kulturgruppen dokumentiert werden.

Abbildung 3 - Menge und Verteilung der Niederschläge [mm/m²] und Verlauf der Temperaturen [°C], (2 m auf der Erdoberfläche) in den Jahren 2014, 2015 und 2016 an der Wetterstation Allmendfeld

Im Herbst 2015 wurden im Maßnahmenraum (MR) Riedsande 71 Acker- und Gemüse-Dauerbeobachtungsflächen auf ihre Rest-Nmin-Gehalte beprobt. Die Probenahme erfolgte im Zeitraum vom 19.11. bis 04.12.2015.


Aufgrund der Trockenheit im Herbst 2015 konnten nicht alle Flächen bis in die Tiefe von 90 cm beprobt werden. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, wurden für die aktuelle Auswertung daher nur 55 Flächen berücksichtigt, die im Bereich 0 bis 90 cm beprobt werden konnten.


In Abbildung 1 sind die Mediane der Rest-Nmin-Gehalte unter den Erntefrüchte 2015 unterteilt nach den drei beprobten Bodenhorizonten dargestellt. Der Gesamt-Median aller ausgewerteten Dauerbeobachtungsflächen liegt mit 96 kg N/ha über dem für den Grundwasserschutz als unproblematisch angesehenen Wert von 45 kg N/ha. Insgesamt lagen ca. 16 % der Messwerte im MR Riedsande unterhalb dieses Orientierungswertes. Die Flächen unter „Mais“, „Spargel“, „Salate“ und der Erntefruchtkategorie „Gemüse“ sowie „keine Angabe“ liegen mit mittleren Rest-Nmin-Gehalten ≥ 100 kg N/ha deutlich über diesem angestrebten Wert. Die Flächen mit der Erntefrucht „Zuckerrüben“ weisen mit 27 kg N/ha dagegen Rest-Nmin-Gehalte auf, die aus Sicht des Grundwasserschutzes als tolerierbar gelten (Abb. 1).

 Abb. 1: Mediane der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] der drei beprobten Bodenschichten unter den Erntefrüchten 2015 (Kategorie Gemüse: Kohl, versch. Gemüse; Kategorie Sonstige: Kleegras, Erdbeeren, Himbeeren, Sommergerste, Heil- und Gewürzpflanzen)

 

Bei fast allen Kulturen war der durchschnittliche Nmin-Gehalt in der Bodenschicht 30-60 cm am höchsten. Lediglich unter Kartoffeln, Zuckerrüben und Mais befand sich am meisten Stickstoff in der Bodenschicht 0-30 cm. Je nach Kultur befinden sich zwischen 7 % und 38 % der gemessenen Stickstoffmenge in der Bodenschicht 60-90 cm. Vor allem auf Sandböden kann dies auf eine beginnende Verlagerung in tiefere Bodenschichten hinweisen.


Die Sommertrockenheit 2015 (Abb. 5) und die daraus resultierenden geringeren Erträge und Nährstoffentzüge durch das Erntegut führten zu erhöhten Rest-Nmin-Gehalten.


In Abbildung 2 sind die Spannweiten der gemessenen Rest-Nmin-Werte dargestellt. Die Maxima unter fast allen beprobten Kulturen liegen über dem Orientierungswert von 45 kg N/ha. Nur die Erntefrucht „Zuckerrüben“ bildet eine Ausnahme. Die Minima unter Mais, Salate und Gemüse liegen deutlich über dem Orientierungswert. Der höchste Rest-Nmin-Wert in Riedsande wurde mit 346 kg N/ha unter einer zum Zeitpunkt der Probenahme unbekannten Kultur ermittelt. Der niedrigste Rest-Nmin-Wert wurde mit 15 kg N/ha unter Winterweizen und Kleegras (Sonstige) gemessen (Abb. 2).

Abb. 2: Mediane und Spannweiten der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 in Riedsande (Kategorie Gemüse: Kohl, versch. Gemüse; Sonstige: Kleegras, Erdbeeren, Himbeeren, Sommergerste, Heil- und Gewürzpflanzen)


 Abb. 3: Mediane und Spannweiten der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] unter den Erntefrüchten 2015 im gesamten Hessischen Ried (Kategorie Gemüse sonstige: Kohl, Erbsen, Buschbohnen; Sonstige: Ackergras, Kleegras, Luzerne, Sojabohnen, Blumen, Himbeeren, Stilllegung, Dauergrünland)


Rest-Nmin-Gehalte in Riedsande im Vergleich zum gesamten Hessischen Ried

Beim Vergleich der Rest-Nmin-Gehalte des MR Riedsande mit den Nmin-Gehalten des Hessischen Rieds lässt sich feststellen, dass die Mediane der Kulturen Mais und Spargel höhere Rest-Nmin-Gehalte aufweisen als im Durchschnitt des Hessischen Rieds (Abb. 2 und 3). Unter den Kulturen Winterweizen und Zuckerrüben wurden niedrigere und bei Kartoffeln deutlich niedrigere mittlere Nmin-Werte als im Durchschnitt des Hessischen Rieds ermittelt. Insgesamt gesehen liegen die Rest-Nmin-Gehalte im MR Riedsande mit 96 kg N/ha um ca. 37 % höher als im gesamten Hessischen Ried mit durchschnittlich 70 kg N/ha.


Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass es sich bei einigen Kulturen nur um wenige beprobte Flächen handelt. Ein repräsentativer Vergleich ist daher kaum möglich.


Bei Betrachtung der Rest-Nmin-Gehalte müssen standort- und kulturartspezifische Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Auf Böden mit hohem Mineralisierungspotenzial lassen sich hohe Rest-Nmin-Werte unter anderem mit der N-Nachlieferung aus dem Boden bis zur Probenahme begründen. Vor allem in der Zeit von Mai bis August können je nach Temperatur und Bodenfeuchte 20 bis 80 kg N/ha aus dem Bodenvorrat nachgeliefert werden.


Auch lassen sich bei einigen Erntefrüchten kulturartbedingte erhöhte Rest-Nmin-Gehalte beispielsweise durch auf dem Feld verbliebene Erntereste kaum vermeiden. Zudem wurde auf einzelnen Flächen bereits vor der Nmin-Probenahme nach der Ernte der Hauptfrucht und zu Beginn der Folgefrucht (Zwischenfrucht, Winterrung) gedüngt. Der gemessene Rest-Nmin-Gehalt dieser Flächen lässt daher kaum Rückschlüsse auf die Kulturführung der Hauptkultur zu.

Entwicklung der Rest-Nmin-Gehalte in den Jahren 2012 bis 2015 in Riedsande

Im Vergleich mit den Ergebnissen der Rest Nmin-Gehalte aus dem Vorjahr lässt sich feststellen, dass der prozentuale Anteil an Bodenproben mit Messwerten unterhalb des Orientierungswertes Grundwasserschutz im Jahr 2014 bei 29 % und im Jahr 2015 bei 16 % lag. Es wurde ein Gesamt-Rest-Nmin-Median aller beprobten Flächen von 33 kg N/ha in 2014 und 96 kg N/ha in 2015 gemessen (Abb. 4).


Es muss aber beachtet werden, dass ein direkter Vergleich der Gesamt-Mediane im Jahresvergleich nur bedingt aussagekräftig ist, da sich die Gesamtflächenanzahl und der Umfang einer angebauten Kultur von Jahr zu Jahr deutlich unterscheiden können.

 

 Abb. 4: Vergleich der Rest-Nmin-Gehalte [kg N/ha] und Flächenanzahl in den

Jahren 2012 bis 2015 in Riedsande

Im Gegensatz zu den anderen Maßnahmenräumen im Hessischen Ried, befindet sich in Riedsande die größte Stickstoffmenge in den Bodenschichten tiefer als 30 cm. Durchschnittlich nur ca. 28 % der gemessenen Stickstoffmenge befanden sich zum Zeitpunkt der Probenahme im Herbst 2015 in 0-30 cm. Dies weist auf eine beginnende Verlagerung des Stickstoffs in tiefere Schichten als Folge des geringeren Wasserhaltevermögens sandiger Flächen hin.


Die insgesamt hohen Rest-Nmin-Gehalte im Vergleich zu 2014 sind unter anderem auf die Sommertrockenheit 2015 zurück zu führen (Abb. 5), die in einigen Fällen zu geringeren Erträgen und folglich zu geringeren Nährstoffentzügen durch die Erntefrucht geführt hat.

Vor allem auf nicht beregneten Flächen konnte der eingesetzte Dünger häufig nicht vollständig in Ertrag umgesetzt werden.

Abb. 5: Niederschlagsmengen [mm/m2] und Temperaturmittelwerte [°C] nach Monaten in den Jahren 2014 und 2015