Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Nährstoffmanagement im Ökologischen Gemüsebau mit neuen Düngestrategien und EDV-gestützten Tools |
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| Titel (englisch): | Nutrient management in organic vegetable production based on new fertilization strategies and decision support systems – Nutri@ÖkoGemüse |
| Beschreibung (dt.): | Im Rahmen von 'Nutri@ÖkoGemüse' sollen Nährstoffmanagementstrategien entwickelt werden, die darauf abzielen, eine zielgenauere und ausgewogenere Düngung in intensiven Öko-Gemüseanbausystemen zu erreichen. Das Projekt ist in 6 Arbeitspakete (AP) untergliedert. Als Grundlage sollen Status quo-Analysen des derzeitigen Anbaus, der Stoffbilanzen und des Nährstoffstatus ökologisch bewirtschafteter Böden in verschiedenen Regionen Deutschlands dienen (AP 2). Die Bearbeitung findet in enger Kooperation mit dem Praxis-Forschungsnetzwerk 'NutriNet' statt. Ein wesentliches Instrument zur Verbesserung des Düngemanagements und v.a. der N-Effizienz ist die Einführung und Verbesserung von EDV-gestützten Programmen (z.B. N-Expert, NDICEA) in der Praxis (AP3). Darüber hinaus werden alternative Düngemittel (z.B. kleegras-basierte Düngemittel, Prozesswässer), unterschiedliche Applikationstechniken und alternative Anbausysteme untersucht. Dies hat das Ziel, den N-Input (u.a. durch N2-Fixierung) und die N-Düngeeffizienz zu erhöhen (AP 4 und 5). Die Interaktion von Bodeneigenschaften und N-Freisetzungsverhalten von zugeführten N-Düngemitteln sollen in Inkubationsversuchen untersucht werden und als Grundlage zur Verbesserung der EDV-gestützten Modelle dienen (AP 6). Die Koordination nehmen das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) und die Technische Universität München (TUM) wahr (AP 1). Weitere Partner sind die Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für den Gartenbau (LVG) in Heidelberg, die Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei MV (LFA), die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen (LWK NRW), das Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz (DLR), die Universität Hohenheim (UHOH), die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG), das Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) sowie das KMU Taifun Tofu GmbH. |
| Beschreibung (engl.): | Nutri@ÖkoGemüse aims to improve the nutrient management in organic vegetable production systems, in order to implement more balanced fertilization systems. The base will be status quo analyses in farms in different regions of Germany in order to collect data about nutrient balances and soil nutrient status, in cooperation with the project 'NutriNet'. A key instrument aiming an improvement of the N efficiency of vegetable systems is the implementation of decision support systems for modelling soil N mineralization and nitrogen uptake by the plants. Therefore, different computer programs for assessing field N household (e.g. N-Expert, NDICEA) will be implemented in farms in order to test their suitability for improvement of the overall N fertilization. This approach will be complemented by field experiments to test approaches to increase the nitrogen inputs via biological nitrogen fixation in the cropping system, as well as the fertilizer value of alternative fertilizers. The approaches to increase the N inputs via biological nitrogen fixation included the implementation of leguminous 'living mulches' (e.g. small white clover species) intercropped with vegetable row crops (e.g. kale) and legume winter green manure crops (e.g. peas, vetch, faba beans). In the field experiments on the fertilizer value of alternative fertilizers aimed to test the N release of clover grass based fertilizers and process waters in different regions of Germany in open field vegetable fields and in greenhouses. The influence of soil characteristics on N release will be tested in incubation experiments in order to improve our knowledge about the interaction or soil and organic fertilizers. |
| Ergebnis (dt.): | Im Verbundprojekt wurden die Nährstoffnutzung auf betrieblicher Ebene, Kalkulationsmodelle zur Düngerberechnung, Erhöhung der betrieblichen N2-Fixierung, Einsatz alternativer Düngemittel und der Dünger-N-Umsatz im Boden bearbeitet. Das Nährstoffmanagement von Gemüsebaubetrieben ergab mittlere Salden der Hoftorbilanzen von 67,5 kg N ha-1, 2,1 kg P ha-1 und 0,3 kg K ha-1. Zur N2-Fixierung war Lebendmulch positiv in der Kulturfolge und mit Strip-Till-Verfahren im Kohl ertraglich vergleichbar zum Umbruchverfahren von Kleegras. Winterzwischenfrüchte reiner Leguminosenbeständen führten aufgrund niedrigerer C/N-Verhältnisse und größerer N-Mengen zu höheren Kohlerträgen als Gemenge. Frühjahrsansaat hatte eine stärkere Gründüngewirkung als im Vorherbst. Alternative Düngemittel konnten ertraglich nicht mit Horndünger mithalten, Gärreste waren jedoch vergleichbar. Die geringere Ertragsleistung wird auf weitere C/N-Verhältnisse zurückgeführt. Düngerumsatzversuche zeigten Einfluss von C/N-Verhältnis und Tongehalt auf Höhe und Verlauf der N-Freisetzung und konnten zur Anpassung der Algorithmen in den Modellsystemen beigetragen. Flächen- und kulturspezifische Modelle NDICEA und N-Expert wurden weiterentwickelt, verglichen und validiert. Sie zeigten das Potential zur Düngereinsparung, Risikominderung und Ertragserhöhung verglichen mit Düngung nach DüV. Die Modelle sind frei verfügbar: https://n-expert.igzev.de/downloads/ und https://api.ndicea.nl/. |
| Ergebnis (engl.): | This joint research project focused on nutrient management at farm level, decision support models for fertilizer calculation, increase in farm N2 fixation, use of alternative fertilizers and fertilizer N turnover in soil. Nutrient management of vegetable farms resulted in mean farm gate balances of 67,5 kg N ha-1, 2,1 kg P ha-1 and 0,3 kg K ha-1. Increasing N2 fixation, living mulch positively influenced the crop rotation cycle and resulted in comparable cabbage yield under strip-till practices compared to ploughing up of clover-grass. Winter intercrops of pure legume stands resulted in higher cabbage yields than mixtures due to lower C/N ratios and greater amounts of N. Spring seeding of green manure had a stronger fertilization effect than autumn seeding. Alternative legume and plant-based fertilizers could not match keratins in effects on yield, while digestates showed comparable results. Lower yield gains were attributed to higher C/N ratios. Mineralization experiments showed the influence of fertilizer C/N ratio and clay content on the level and course of N release. Data contributed to adjustment of algorithms in decision support models. Area and crop specific models NDICEA and N-Expert were further developed, compared and validated. Models showed potential for reducing amount of fertilizer use, risk avoidance and yield increase compared to fertilization according to fertilizer regulation - DüV. Models are freely available: https://n-expert.igzev.de/downloads/ and https://api.ndicea.nl/ |
| Laufzeit: | Beginn: 01.03.2019 / Ende: 31.12.2022 |
| Ausf. Einrichtung: | Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) e V., Großbeeren |
| Themenfelder: | Pflanzenernährung, plant nutrition |
| Förderprogramme: | Bundesprogramm ökologischer Landbau |
| Schlagworte: | Ökologischer Landbau, organic farming, Pflanzenernährung, plant nutrition, Gemüsebau, vegetable production, Zwischenfrüchte, catch crop, Klee, clover, Düngung, fertilization, Modellierung, modeling, Klimaanpassung, climate change adaptation |
| Förderkennzeichen: | 2818OE064 |
| Dokument zum Download: | Abschlussbericht.pdf (10 MB) Praxismerkblatt_AP3.pdf (1,2 MB) Praxismerkblatt_AP2.pdf (1,2 MB) |
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