Phosphorbilanzen und Phophorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut

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Phosphorbilanzen und Phophorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft                                    Fachtagung für biologische Landwirtschaft 2014, 37 – 44
Raumberg-Gumpenstein                                                                                                        ISBN: 978-3-902849-12-0

         Phosphorbilanzen und Phophorvorräte im Dauergrünland - Eine
       Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut
                         Christine Weißensteiner1*, Jürgen Kurt Friedel2 und Andreas Bohner3

    Zusammenfassung                                                           Summary
    Um die Phosphorsituation im österreichischen Dau-                         In order to assess the phosphorus status in Austrian
    ergrünland einschätzen zu können, wurden an reprä-                        permanent grassland, soil and plant analyses were per-
    sentativen Standorten Pflanzenanalysen durchgeführt                       formed at representative sites. Also, nutrient budgets
    und Bodenproben hinsichtlich einzelner P-Fraktionen                       were calculated. In the topsoil (0 - 10 cm), total P content
    untersucht. Darüber hinaus wurden P-Hoftorbilanzen                        usually was high. The nutrient budgets were balanced or
    berechnet bzw. ausgewertet. Im Oberboden (0 bis 10                        of surplus. Thus, in areas where permanent grassland is
    cm) lagen überwiegend hohe P-Gesamtgehalte vor. Die                       dominating, no considerable decrease in soil phosphorus
    Nährstoffbilanzierungen ergaben meist ausgeglichene bis                   content is to be expected. Nevertheless, in the studied
    überschüssige P-Salden. Eine erhebliche P-Abreicherung                    soils the CAL-extractable P content was mostly low. In
    der Böden ist in Dauergrünlandgebieten bei gegebener                      addition, the plants, especially the first growth, had low
    Praxis daher nicht zu erwarten. Im Widerspruch dazu                       P contents. Therefore, in grassland soils the main prob-
    fanden sich im überwiegenden Anteil der untersuchten                      lem seems to be mobilization rather than quantity. Since
    Böden geringe PCAL-Gehalte. Außerdem wies vor allem                       in the studied soils P is mainly organically bounded, a
    der 1. Pflanzenaufwuchs niedrige P-Gehalte auf. In den                    high activity of microorganisms could be a key factor
    untersuchten Grünlandböden lag somit vorrangig ein                        for P-mobilization. Through various measures, such as
    Mobilisierungs- und weniger ein Mengenproblem vor.                        fertilization, microbial processes should be stimulated.
    Da P in den untersuchten Böden vor allem organisch                        Moreover, to ensure the long-term P supply in low input
    gebunden ist, könnte eine rege Mikroorganismentätigkeit                   farms, external P should be applied, preferably as recyc-
    eine Schlüsselfunktion für die P-Mobilisierung einneh-                    led organic waste (e.g. “biowaste compost”).
    men. Über verschiedene Maßnahmen wie z.B. die Dün-
    gung sind somit mikrobielle Prozesse anzuregen. Um die
    P-Versorgung in „Low Input“ Betrieben sicherzustellen,
    ist darüber hinaus eine P-Zufuhr vorzugsweise über die
    Rückführung organischer Abfälle (z.B. „Biotonnen-
    Kompost“) vorzunehmen.
    Schlagwörter: P-Fraktionen, Gesamtphosphor, CAL-                          Keywords: P fractions, total phosphorus, CAL-extracta-
    löslicher Phosphor, Nährstoffbilanz                                       ble phosphorus, nutrient budget;

Einleitung                                                                  kommt es vor allem zum Einsatz von Wirtschaftsdüngern
Phosphor (P) stellt für den menschlichen, tierischen und                    (Mist, Gülle, Jauche, Kompost). P wird aber auch in mi-
pflanzlichen Organismus ein lebensnotwendiges Makro-                        neralischer Form aus globalen Rohstofflagern zugeführt
element dar (MARSCHNER 1995, MAATHUIS 2009).                                (PÖTSCH 2000). Die aktuell bekannten, bedeutsamen P-
Daher sollte für die Pflanze (als erstes Glied in dieser Ket-               Lagerstätten werden voraussichtlich in wenigen Jahrzehnten
te) im Boden eine ausreichende P-Menge in verfügbarer                       erschöpft sein, weshalb mineralischer P vermutlich bald
Form vorliegen. P weist allerdings auch ein erhebliches                     eine limitierte Ressource darstellt (STEEN 1998, NESET
Eutrophierungspotential in aquatischen Ökosystemen auf                      und CORDELL 2012). Die vollständige Nutzung mensch-
(BRADY und WEIL 2002). Im Grünland wird P durch                             licher Abfälle und Fäkalien und somit die Schließung des
Abschwemmung, Auswaschung und vereinzelt durch Ero-                         P-Kreislaufes ist derzeit aus ökologischen sowie ökonomi-
sion aus dem Boden ausgetragen (PRASUHN und BRAUN                           schen Gründen nicht realisierbar (BUND 2005), könnte bzw.
1994, FROSSARD et al. 2004).                                                muss in Zukunft aber an Bedeutung gewinnen (SMIT et al.
                                                                            2009, GRONEGGER 2011, PETZET und CORNEL 2013).
Im Zuge der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung wird eine
bedarfsgerechte P-Versorgung durch den Einsatz von Dün-                     Darüber hinaus berichten verschiedene Autoren in land-
germittel sichergestellt. Im österreichischen Dauergrünland                 wirtschaftlichen Praxiszeitschriften (BUCHGRABER

1
    Weißenbach 87, A-8932 Weißenbach/Enns
2
    Universität für Bodenkultur, Institut für Ökologischen Landbau, A-1180 Wien
3
    HBLFA Raumberg-Gumpenstein, Abteilung Umweltökologie, A-8952 Irdning
*
    Ansprechpartner: Christine Weißensteiner, MSc,
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2007, GALLER 2007), aber auch in der wissenschaftlichen                  1993). Zur Abbildung der innerbetrieblichen Nährstoffver-
Literatur (HEINZLMAIER et al. 2008, PÖTSCH et al.                        teilung sind Schlagbilanzen einzusetzen (BAUMGÄRTEL
2013), über einen akuten P-Mangel in österreichischen                    et al. 2007).
Grünlandböden. Deren Angaben stützen sich vor allem auf                  Um die P-Situation in der landwirtschaftlichen Praxis beur-
die sehr geringen Bodengehalte an Calcium-Acetat-Lactat-                 teilen zu können, wurden Hoftorbilanzen von 16 biologisch
löslichen P (PCAL), aber auch auf niedrige P-Gehalte in den              und 6 konventionell wirtschaftenden Grünlandbetrieben
Pflanzenaufwüchsen. Der PCAL-Gehalt wird in Österreich                   (GIGLER 2001, JANDL 2013) zusammengefasst und
als Referenzwert für die Düngeempfehlung herangezogen                    interpretiert. Die betrachteten Betriebe befanden sich im
und in den aktuellen „Richtlinien für die sachgerechte                   Bezirk Liezen, und somit im Untersuchungsgebiet, sowie
Düngung“ (BMLFUW 2006) als „pflanzenverfügbare“                          in anderen typischen Grünlandgebieten Österreichs (OÖ,
P-Fraktion bezeichnet.                                                   Salzburg). Um darüber hinaus die Größenordnung der P-
Ausgehend von dem Spannungsfeld eines essentiellen                       Salden in einem umfangreichen Leistungsbereich sowie
Bedarfs an P für alle Lebewesen, der Eutrophierung (P)                   Veränderungen in der Bewirtschaftungspraxis (z.B. Verzicht
aquatischer Ökosysteme, zu Ende gehender globaler mi-                    auf Kraftfutter) abschätzen zu können, wurden exempla-
neralischer P-Vorräte und der Diskussion über eine man-                  rische Hoftorbilanzen berechnet. Als Eingangsfaktoren
gelhafte P-Versorgung in österreichischen Grünlandböden,                 wurden alle Zukäufe an Kraft- und Mineralfuttermittel,
wird im nachfolgenden Beitrag der Versuch unternommen,                   Vieh und Einstreu sowie als Ausgangsfaktoren allfällige
Antwort auf folgende Fragen zu geben: Welche Größenord-                  Verkäufe an tierischen Erzeugnissen herangezogen. Zu-
nung nehmen die Nährstoffsalden von (Dauer-)Grünlandbe-                  sätzlich berücksichtigt wurden die Gesteinsverwitterung,
trieben ein? Findet langfristig eine An- oder Abreicherung               atmosphärische Einträge und Verluste durch Erosion,
von P in Böden des Dauergrünlandes statt? Was sind die                   Auswaschung und Abschwemmung. Als Datengrundlage
entscheidenden Einflussfaktoren (Bewirtschaftungsweise,                  dienten Durchschnittswerte aus dem Standarddeckungs-
Zukauf von Betriebsmitteln, Milch- / Mutterkuhhaltung)?                  beitrag und Tabellenwerken sowie Informationen von
Wie groß sind die Gesamtvorräte an P in repräsentativen                  Experten. Um eine möglichst große Bandbreite abzude-
Böden des österreichischen Dauergrünlandes? In welcher                   cken, wurden konventionelle und biologische Mutter- und
Größenordnung liegt der PCAL-Gehalt vor, und welchen                     Milchkuhbetriebe (4000 - 10000 L a-1), Besatzdichten von
Anteil nimmt dieser am Gesamtvorrat ein? Kann von der                    0,5 bis 2 GVE ha-1 sowie drei Intensitäten des Betriebsmit-
PCAL-Fraktion auf den P-Gehalt im Pflanzenaufwuchs                       teleinsatzes hinsichtlich der Faktoren Kraft-, Mineralfutter
geschlossen werden? Welche P-Fraktion (organisch oder                    und Stroh betrachtet. Der Saldo (kg P ha-1 a-1) bezieht sich
anorganisch) nimmt den vorherrschenden Anteil am Ge-                     auf eine Milch- bzw. Mutterkuheinheit. Die Interpretation
samtphosphorvorrat ein?                                                  der P-Salden erfolgte nach FREYER und PERICIN (1996)
                                                                         (Tabelle 1).
Material und Methoden
                                                                         Tabelle 1: Einstufung der Phosphorsalden nach FREYER und
Untersuchungsgebiet: Die Boden- und Pflanzenproben wur-
                                                                         PERICIN (1996)
den im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut
entnommen. Daher wurden die exemplarischen Bilanzen                      Einstufung                                          Saldo kg P ha-1 a-1
auf diese Gebiete angepasst. Diese Regionen sind reprä-                  stark defizitär                                              unter -13
sentativ für das österreichische Grünland im Berggebiet.                 schwach defizitär                                          -13 bis -4,5
Sie werden geologisch den Nördlichen Kalkalpen und der                   ausgeglichen                                                   + / -4,5
Grauwackenzone zugeordnet (SCHUSTER et al. 2013).                        schwach überschüssig                                      +4,5 bis +13
Die Probeflächen befanden sich auf einer Seehöhe von 600                 stark überschüssig                                           über +13
bis 1180 m. An den regionalen Wetterstationen reichte der
Jahresniederschlag im langjährigen Mittel (1971-2000)                    Boden- und Pflanzenanalysen: Untersuchung 1: Die Boden-
von 970 bis 1530 mm und die Jahresmitteltemperatur von                   proben (n = 176) wurden in der Vegetationsperiode in Form
5,9 bis 7,3 °C (ZAMG 2002). Es wurden alle im Untersu-                   einer flächenrepräsentativen Mischprobe aus der Tiefenstu-
chungsgebiet bedeutenden Bewirtschaftungsformen und                      fe 0 - 10 cm entnommen. Die für die Düngeempfehlung in
Nutzungsintensitäten erfasst. Die untersuchten Böden                     Österreich übliche Routinemethode, die Calcium – Acetat
waren diverse Rendzinen, Braunerden, Kalkbraunlehme,                     – Lactat – Methode (CAL), wurde nach ÖNORM L 1087
Auböden, Gleye und carbonathaltige Niedermoore. Die                      ermittelt. Mittels Mikrowellenaufschluss und Zugabe von
Bodenreaktion reichte von stark sauer bis schwach alka-                  Königswasser wurde der Gesamtelementgehalt an Phosphor
lisch und der organische Kohlenstoffgehalt von 0,6 - 52,8                (Pt) bestimmt. Zur Ermittlung des anorganischen Phos-
% (WEISSENSTEINER 2014).                                                 phorgehalts (Pi) wurde eine Extraktion mit 0,1 M H2SO4
Phosphorbilanz: Die Nährstoffbilanz stellt die in einem                  durchgeführt. Durch Subtraktion von Pt - Pi erhält man den
Zeitraum (Jahr) auf eine Bezugsebene (Betrieb, Fläche)                   organischen Phosphorgehalt (Po).
zu- und abgeführten Nährstoffmengen gegenüber. Für den                   Unterschung 2: Zur Feststellung des P-Gehaltes in der
Erhalt der Bodenfruchtbarkeit und um Verluste zu verhin-                 oberirdischen pflanzlichen Biomasse (n = 188) sowie
dern, sind ausgeglichene Salden (kg P ha-1 a-1) anzustreben              des landwirtschaftlich nutzbaren Ertrags wurden jeweils
(BAUMGÄRTEL et al. 2007; KOLBE und KÖHLER                                5 m2 geerntet. Die Mahd erfolgte zum ortsüblichen Nut-
2008). Mit der Hoftorbilanz kann eine Aussage über die                   zungstermin. Der P-Gehalt wurde mittels Salpetersäure-
gesamtbetriebliche Situation der Nährstoffflüsse und deren               Perchlorsäureaufschluß und ICP-Messung bestimmt (ALVA
Effizienz getroffen werden. Sie kann unterstützend für die               1983). Die Auswertung der statistischen Kennzahlen
Düngeplanung eingesetzt werden (FREYER und PERICIN                       -arithmetischer Mittelwert, Median, Maximum, Minimum
Phosphorbilanzen und Phosphorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut          39

und Variabilitätskoeffizient - wurde mit dem Programm                        Beitrag zum P-Input. Insgesamt reichten die Salden der
IBM SPSS Statistics 21 vorgenommen. Im Weiteren kamen                        Praxisbetriebe, interpretiert nach FREYER und PERICIN
folgende Analysen zum Einsatz: Korrelationen (Spearman),                     (1996), von ausgeglichen bis schwach überschüssig.
Mittelwertvergleich (Kruskal-Wallis).                                        Anhand von Modellrechnungen (Hoftorbilanzierung)
                                                                             wurden diverse Szenarien zur P-Situation betrachtet. Allen
Ergebnisse und Diskussion                                                    gemeinsam war (im Unterschied zu den Praxisbetrieben)
                                                                             der Verzicht auf phosphorhaltige mineralische Zukaufdün-
In Abbildung 1 findet sich eine Zusammenfassung der                          ger. Ebenso wurde angenommen, dass die Betriebe weder
P-Salden biologischer und konventioneller Milch- und                         Grundfutter noch Wirtschaftsdünger zu- oder verkaufen,
Mutterkuhbetriebe (Grünlandbetriebe). Im Bezirk Liezen                       womit ein möglichst geschlossener Düngerkreislauf ab-
(GIGLER 2001) wies sowohl etwa die Hälfte der unter-                         gebildet werden sollte. Folgende Schlüsse wurden daraus
suchten biologischen als auch konventionellen Betriebe                       abgeleitet (Abbildung 2):
negative P-Salden auf, die allerdings nur bis -1,1 kg P ha-1
a-1 (biologisch) bzw. bis -0,3 kg P ha-1 a-1 (konventionell)                 • Mutterkuhbetriebe stellen eine extensive Betriebsform
reichten. Die Salden der Betriebe mit positiven Bilanzen                     dar. Dies spiegelt sich auch in den Betriebsmitteleingängen
reichten bis +1,3 kg P ha-1 a-1 (biologisch) bzw. +5,1 kg P                  und -ausgängen und somit geringen Mengen an P-Input
ha-1 a-1 (konventionell). In den konventionellen Betrieben                   als auch P-Output wider. Die P-Salden konnten selbst bei
(Ø 1,8 kg P ha-1 a-1) wurden somit im Mittel vergleichsweise                 gänzlichem Verzicht auf Kraftfutter, Stroh und Mineral-
höhere P-Salden als in den biologischen Betrieben (Ø -0,2                    futter, interpretiert nach FREYER und PERICIN (1996),
kg P ha-1 a-1) festgestellt. JANDL (2013), die biologische                   als ausgeglichen bezeichnet werden und reichten in ihrer
Betriebe in Oberösterreich und Salzburg untersuchte,                         gesamten Bandbreite (Besatzdichte bis 1 GVE ha-1) von
stellte nur in einem Betrieb einen negativen Saldo (- 1 kg                   -1,5 bis +1,0 kg P ha-1 a-1.
P ha-1 a-1) fest. Mit einem Maximum von 8 kg P ha-1 a-1 und                  • Bei praxisüblichen Annahmen hinsichtlich des Einsatzes
einem Mittelwert von 1,8 kg P ha-1 a1 wiesen die Betriebe                    von Kraftfutter, Stroh und Mineralstoffen wiesen biologi-
von JANDL (2013) somit eine ähnliche Nährstoffeffizienz                      sche Milchviehbetriebe (je nach P-Gehalt der Betriebsmittel
wie die konventionellen Betriebe von GIGLER (2001) auf.                      und Besatzdichte: 1 bis 1,5 GVE ha-1, sowie Milchleistung:
Die wesentlichen Inputfaktoren (P) in den Praxisbetrieben                    4000 bis 8000 L a-1) ausgeglichene bis schwach überschüs-
waren Kraftfutter- sowie Mineralfuttermittel und Stroh.                      sige Phosphorsalden auf (-2,5 bis +7 kg P ha-1 a-1). Bei
                                                                             konventionellen Milchviehbetrieben (Besatzdichte: 1 bis 2
                                                                             GVE ha-1, 4000 bis 10000 L a-1) reichten diese von ausge-
                                                                             glichen bis stark überschüssig (-3,5 bis +20,5 kg P ha-1 a-1).
                                                                             Abgesehen von den unterschiedlichen Besatzdichten und
                                                                             Milchleistungen ergibt sich der Unterschied zwischen den
                                                                             beiden Bewirtschaftungsweisen aufgrund der meist höheren
                                                                             Kraftfuttermengen bei konventioneller Bewirtschaftung
Abbildung 1: Bandbreite und Mittelwerte der Hoftorsalden                     (BMLFUW 2008, KRIECHBAUM 2013). Außerdem zeigt
biologischer und konventioneller Grünlandbetriebe (Praxis-
                                                                             die Auswertung von WEISSENSTEINER (2014), dass in
betriebe)
                                                                             konventionellen Handelsfuttermitteln im Mittel höhere P-
n= Anzahl der Betriebe, bio= biologisch, kon= konventionell
                                                                             Gehalte (Zusatz von Mineralstoffen) vorliegen. Dies gilt es
Einige Betriebe verwendeten außerdem mineralische Dün-                       in der Futterration und in weiterer Folge in der Hoftorbilanz
gemittel (z.B. Hyperphosphat). Vereinzelt wurden in den                      zu beachten.
von JANDL (2013) untersuchten Betrieben beträchtliche                        • Bei geringen Einsatzmengen an Kraftfutter, niedrigen
Mengen an (schwach phosphorhaltigem) Gesteinsmehl                            P-Gehalten sowie ohne zusätzliche Mineralstoffergän-
zugekauft. Dieses leistete einen nicht zu vernachlässigbaren                 zung traten bei biologischer Bewirtschaftung im gesamten

Abbildung 2: Bandbreite der exemplarischen Phosphorbilanzierung biologischer und konventioneller Milch- und Mutterkuh-
betriebe
MS= Mineralstoffergänzung, bio= biologisch, kon= konventionell
40                  Phosphorbilanzen und Phosphorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut

Leistungsbereich (4000 bis 8000 L a-1) schwach negative                  Dauergrünland daher nicht gegeben zu sein. Die Heraus-
P-Salden (bis etwa -2,5 kg P ha-1 a-1) auf. Bei konventioneller          forderung liegt deshalb vor allem darin, den vorliegenden
Bewirtschaftung wurden unter den gegebenen Annahmen                      Dünger möglichst ohne Verluste auszubringen sowie den
nur im unteren Leistungsbereich (4000 bis 6000 L a-1)                    darin enthaltenen P im Boden mobil zu halten. Bei Betrieben
schwach negative P-Salden (bis etwa -3,5 kg P ha-1 a-1)                  mit ausgeglichenen bzw. schwach negativen Salden (z.B.
festgestellt.                                                            bei den Praxisbetrieben bis -1,1 kg P ha-1) sind für eine
• Bei völligem Verzicht bzw. der Substitution von Kraft-                 nachhaltige P-Versorgung die Höhe des Bodenvorrats sowie
futter, Stroh sowie Mineralstoffen („Low-Input“ Betriebe)                die Dauer des Entzugs entscheidend. Im Zusammenhang mit
traten bei Milchleistungen von 4000 bis 6000 L a-1 und einer             schwindenden globalen mineralischen P-Ressourcen und
Besatzdichte bis 1,5 GVE ha-1 ausgeglichene bis schwach                  lückenhaften anthropogenen Nährstoffkreisläufen stellt eine
defizitäre Salden auf (-7,3 bis -3,4 kg P ha-1 a-1). Der allei-          geringfügige Zehrung (Mobilsierung) hoher Bodenvorräte
nige Verzicht von Kraftfutter bei gleichzeitigem Einsatz                 auch eine Alternative dar. „Low Input“ Betriebe führen hin-
von Stroh und Mineralstoffen bedingte Salden von etwa                    gegen langfristig erhebliche Mengen an P aus dem Boden ab.
-3,6 bis -1,4 kg P ha-1 a-1. Aktuell findet man in der Praxis            Dies stellt einen Verlust dar, den es auszugleichen gilt. Für
allerdings kaum Betriebe, die unter diesen Voraussetzungen               eine zukunftsfähige Düngestrategie des Dauergrünlandes,
arbeiten (ZOLLITSCH 2013). Ein verbessertes Schulungs-                   vor allem aber auch für „Low Input“ Betriebe, sind daher
angebot sowie eine zunehmende Professionalisierung in der                System zu schaffen, die es ermöglichen, organische Abfälle
Bereitstellung bzw. Gewinnung von Grundfutter (Weidema-                  (z.B. „Biotonnen-Kompost“) aus möglichst kleinräumigen
nagement, Futtergewinnung) sowie höhere Kraftfutterpreise                Nähstoffkreisläufen auf den Grünlandflächen einzusetzen.
könnten diese Szenarien zunehmend auch in der Praxis                     Nicht nachhaltig ist es hingegen, mineralische Dünger im
realistisch machen (STEINWIDDER 2013).                                   Einbahnsystem aus globalen Rohstofflagern oder über
                                                                         Importe aus den Ackerböden (Kraftfutter, Stroh) in die
• Demgegenüber können vor allem in intensiven Milchvieh-                 Grünlandböden einzubringen.
betrieben (Leistungen ≥ 6000 L a-1) (stark) überschüssige
P-Bilanzen (bis etwa +7 kg P ha-1 a-1 bei biologischer bzw.              Zur Abschätzung des P-Bodenvorrates sowie zur Ermittlung
bis etwa +20,5 kg P ha-1 a-1 bei konventioneller Bewirtschaf-            der vorherrschenden P-Fraktion wurden der Gesamt-, orga-
tung) auftreten, womit durchaus erhebliche Mengen an P                   nische, anorganische und CAL-lösliche P-Gehalt in einem
im Boden angereichert werden. Diese Überschüsse ergeben                  typischen österreichischen Grünlandgebiet erhoben. In Ta-
sich, da mit zunehmendem Leistungsniveau neben einer                     belle 2 sind diese für terrestrische und hydromorphe Böden
steigenden Kraftfuttermenge vor allem auch eine höhere                   für die Tiefenstufe 0 bis 10 cm angeführt. Die terrestrischen
Konzentration an Energie, Eiweiß aber auch P empfohlen                   Böden wiesen signifikant höhere Gesamtphosphorgehalte
wird (LFL 2012). Bei geringen Leistungen ist eine bedarfs-               (Pt) 4 sowie PCAL-Gehalte5 als die hydromorphen Böden auf.
gerechte Versorgung (Energie, Eiweiß und P) meist auch                   Dies deutet auf eine P-Anreicherung hin, die auf höhere
mit dem betriebseigenen Grundfutter möglich, womit vor                   Düngergaben in den meist intensiver genutzten terrestri-
allem bei einem optimierten Fütterungsmanagement nur                     schen Talböden zurückzuführen sein könnte. Der Vergleich
sehr geringe Mengen an Kraftfutter und Mineralstoffe in                  mit anderen Untersuchungen zeigt, dass die Pt-Gehalte im
den Betriebskreislauf eingebracht werden müssen. Somit                   Untersuchungsgebiet (Median, terrestrische Böden: 1148
beeinflusst vor allem der effiziente Einsatz betriebseigener             mg kg-1, hydromorphe Böden: 990 mg kg-1) generell sehr
sowie -fremder Ressourcen und daher der Bedarf an Zukauf-                hoch waren. So ermittelte LINDENTHAL (2000) in Salz-
futtermitteln die P-Nährstoffsalden. Auch GRUBER und                     burg im extensiven Grünland Pt-Gehalte von 649 mg kg-1 6,
STEINWIDDER (1996) stellten in diesen Zusammenhang                       im intensiven Grünland 840 mg kg-1 7 sowie in Tiroler Grün-
fest, dass Hochleistungstiere angesichts der hohen Mengen                landböden 855 mg kg-1 8. In NÖ und im Burgenland stellte
an zugekauften Kraftfuttermitteln hohe P-Ausscheidungen                  er in den untersuchten Ackerböden Gesamtgehalte von
pro Grünlandfläche erzeugen und somit bezogen auf diese                  869 mg kg-1 9 sowie in den Grünlandböden 777 mg kg-1 10
ineffizienter sind als Tiere mit geringeren Leistungen.                  fest. HUEMER (2013) fand in oberösterreichischen Grün-
                                                                         landböden (Dauer- und Wechselgrünland) vergleichsweise
• Auch die betriebsspezifische Grundfutterration (Heu, Sila-
                                                                         niedrige Gesamtgehalte (689 mg kg-1 11), die sich auch nicht
ge, Grünfutter oder Silomais) und der damit einhergehende
                                                                         wesentlich von angrenzenden Ackerböden (708 mg kg-1 12)
Bedarf einer Energie- oder Eiweißkraftfutterergänzung
                                                                         sowie deutschen Ackerböden (680 mg kg-1) (WERNER et al.
beeinflusst die P-Salden. So zeigt die Auswertung einer um-
                                                                         1991) unterschieden. Eine Erklärung für die hohen Gesamt-
fangreichen Tabelle von praxisüblichen Mischfuttermitteln
                                                                         gehalte im vorliegenden Untersuchungsgebiet könnte die
aus dem Handel, dass eiweißreiche Kraftfuttermittel höhere
                                                                         Agrarstruktur und das damit einhergehende Zukaufverhalten
P-Gehalte als energiereiche aufweisen (WEISSENSTEI-
                                                                         liefern. So wurde, klimatisch bedingt, in den letzten Jahr-
NER 2014).
                                                                         zehnten nur in einem geringen Ausmaß Ackerbau betrieben,
• Grundsätzlich steht somit bei gegebener Praxis sowohl in               womit über den Zukauf von Stroh und Kraftfuttermitteln
konventionellen aber auch biologischen Grünlandbetrieben                 möglicherweise eine erhebliche Menge an P in die Nähr-
(wie die Modellrechnung aber auch die Praxisbetriebe                     stoffkreisläufe der Betriebe eingebracht wurde. Über die
zeigten) meist ausreichend P über die Rückführung des                    Ausbringung der Wirtschaftsdünger könnte schließlich eine
Wirtschaftdüngers zur Verfügung. Im Widerspruch zu den                   P-Anreicherung in den Böden stattgefunden haben. Diese
vorwiegend niedrigen PCAL-Gehalten in den österreichischen               Annahme wird durch die signifikant höheren Pt-Gehalte in
Grünlandböden sowie geringen P-Gehalten im Pflanzen-                     gedüngten im Vergleich zu ungedüngten Böden bekräftigt
aufwuchs (BUCHGRABER 2007, GALLER 2007) scheint                          (Tabelle 3). Allerdings wiesen im Untersuchungsgebiet
eine großflächige P- Abreicherung im österreichischen                    auch ungedüngte Böden vergleichsweise hohe Pt-Gehalte
Phosphorbilanzen und Phosphorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut                  41

Tabelle 2: Ausgewählte Phosphorfraktionen in terrestrischen und hydromorphen Richtlinie galten sogar etwa 87 % (Ergeb-
Talböden in der Tiefenstufe 0 bis 10 cm                                      nisse nicht dargestellt) der untersuchten
               terrestrische Grünlandböden (n= 106)      hydromorphe Grünlandböden (n= 70)
                                                                                                        Böden als nicht ausreichend mit P versorgt
                                                                                                        (Gehaltsklasse A oder B). Der Anteil des
                Pt       PCAL     Po        PCAL             Pt          PCAL Po            PCAL
                                                                                                        CAL-löslichen P am Gesamtvorrat betrug
               mg kg-1                  %                     mg kg-1                   %
                                                                                                        nur rund 2 % (terrestrische Böden) bzw.
Median        1148        21     73,3         2,0               990       15     60,4        1,5
                                                                                                        1,5 % (hydromorphe Böden) (Tabelle 2). In
MW            1198        27     70,8         2,3             1066        22     62,0        2,2
V (%)            38       90     19,3       63,8                 31       93     42,5 104,7             den Grünlandböden liegt somit vermutlich
MIN            197          1    37,6         0,1               534        1      0,2        0,1        ein Mobilisierung- und weniger ein Men-
MAX           2600       204     95,5         9,1             2071        93     98,8        9,6        genproblem vor. Der organische P nahm
n= Anzahl der Bodenanalysen, MW= arithmetischer Mittelwert, V (%)= Variabilitätskoeffizient, Min=       meist den größten Anteil (etwa 73 % in
Minimum, Max= Maximum, Pt= Gesamtphosphor, PCAL= CAL-löslicher Phosphor, Po= organischer                terrestrischen bzw. 60 % in hydromorphen
Phosphor, Pi= anorganischer Phosphor
                                                                                                        Böden) am Pt ein (Tabelle 2). Eine Ausnah-
Tabelle 3: Gesamtphosphorgehalt und CAL-löslicher Phos-                             me    stellte die Bodengruppe     der Auböden und Augleye dar,
phorgehalt in Abhängigkeit von der Düngung                                          in denen aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften (meist
                                                                                    junge Böden) häufig der anorganische P (Median: 54 %)
                                   Pt                                 PCAL          dominierte (Ergebnisse nicht dargestellt). In Untersuchun-
                                                    mg kg-1                         gen zur P-Mobilisierung ist somit im Besonderen auch die
ungedüngt (n = 66)                899                                      13       organische Fraktion als Quelle für die Grünlandvegetation
gedüngt (n = 110)                1224                                      22       zu berücksichtigen. Eine aktive Mikroorganismentätigkeit
Signifikanz                  p< 0,001                               p< 0,001
                                                                                    könnte für die P-Mobilisierung eine Schlüsselfunktion
n= Anzahl der Bodenanalysen
                                                                                    einnehmen (GERRETSEN 1948, OBERSON et al. 1993,
Tabelle 4: Korrelationskoeffizienten (Spearman) zwischen dem PCAL- Gehalt im Boden und dem P-Gehalt SCHELLER 1993,
im Pflanzenaufwuchs in Abhängigkeit des Bodenwasserregimes.                                                                    RICHARDSON et
                                 terrestrische Böden (n= 136)                              hydromorphe Böden (n= 52)           al. 2009, SPOHN
PCAL (Spearman)         P-Gehalt 1. Aufwuchs                P-Gehalt            P-Gehalt 1. Aufwuchs             P-Gehalt      und KUZYAKOV
                                                       Gesamtaufwuchs                                         Gesamtaufwuchs 2013). Über ver-
Korrelationskoeffizient         0,614                        0,717                       -0,240                   -0,192       schiedene Maß-
Signifikanz
42                 Phosphorbilanzen und Phosphorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut

kann. Die geringen P-Gehalte könnten somit auch auf einen                    buch für die Untersuchung von Futtermitteln, Futterzusatzstoffen und
suboptimalen Erntezeitpunkt zurückzuführen sein. So lagen                    Schadstoffen. ALVA, Wien.
im Untersuchungsgebiet bei intensiver Nutzung trotz ebenso              BAUMGÄRTEL, G., BREITSCHUH, G., EBERTSEDER, T., ECKERT,
geringer PCAL-Gehalte im Boden höhere P-Gehalte im Pflan-                  H., GUTSER, R., HEGE, U., HEROLD, L., WIESLER, F. & ZORN,
zenaufwuchs als bei extensiver Nutzung vor (Ergebnisse                     W. (2007): Standpunkt Nährstoffbilanzierung im landwirtschaftlichen
nicht dargestellt), wodurch diese Annahme bekräftig wird.                  Betrieb. Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und
                                                                           Forschungsanstalten (VDLUFA), Speyer. Online: http://www.vdlufa.
Ein Vergleich zwischen den Gehaltsklassen (GK) nach den
                                                                           de/joomla/Dokumente/Standpunkte/10-Naehrstoffbilanzierung.pdf
„Richtlinien für die sachgerechte Düngung“ (BMLFUW                         (14.03.2013).
2006) zeigte außerdem, dass in GK A signifikant geringere
                                                                        BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR LANDWIRTSCHAFT (LFL)
P-Gehalte in den Pflanzenaufwüchsen als in GK C vorlagen,
                                                                           (2012): Gruber-Tabelle zur Fütterung der Milchkühe, Zuchtrinder,
zwischen den GK B und C wurde hingegen kein signifikan-                    Schafe, Ziegen. 35. Auflage, LfL, Freising.
ter Unterschied festgestellt (Ergebnisse nicht dargestellt).
                                                                        BUNDESMINISTERIUM FÜR LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT,
Für GK B wird nach den genannten Richtlinien ebenso eine
                                                                           UMWELT UND WASSERWIRTSCHAFT (BMLFUW) (2006):
über den Entzug liegende Düngermenge empfohlen. Eine                       Richtlinien für die sachgerechte Düngung. 6. Auflage, BMLFUW,
Anpassung der Gehaltsklassen bzw. der Düngermengenzu-                      Wien. Online: http://oebg.boku.ac.at/files/rl_sgd.pdf (05.11.2012).
schläge ist deshalb anzudenken. In den hydromorphen Bö-                 BUNDESMINISTERIUM FÜR LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT,
den wurden keine signifikanten Zusammenhänge zwischen                      UMWELT UND WASSERWIRTSCHAFT (BMLFUW) (2008): De-
den untersuchten Variablen festgestellt. In hydromorphen                   ckungsbeiträge und Daten für die Betriebsplanung 2008. 2. Auflage,
Böden scheint der PCAL-Gehalt somit keine Aussagekraft                     BMLFUW, Wien.
über den pflanzenverfügbaren P-Anteil zu haben.                         BRADY, N. C. & WEIL, R. R. (2002): The nature and properties of soils.
Bezüglich der bedarfsgerechten Versorgung der Tiere mit                    13. Auflage, Prentice Hall, New Jersey.
P gilt es außerdem zu bedenken, dass diese sehr stark vom               BUCHGRABER, K. (2007): Phosphorversorgung beim Grünland. Der
Leistungsanspruch (z.B. Milchmenge) abhängig ist (siehe                    fortschrittliche Landwirt 5, 14–15.
oben). Die geringen Gehalte im Grundfutter werden somit                 BUND FÜR UMWELT UND NATURSCHUTZ DEUTSCHLAND
erst bei hohen Leistungen problematisch. Außerdem umfasst                 (BUND) (2005): BUNDposition Klärschlamm. BUND, Köln. On-
die Gesamtration in der Praxis neben dem Grundfutter meist                line: http://www.bund.net/fileadmin/bundnet/publikationen/sonsti-
zusätzliche Kraftfuttermittel und Mineralstoffe, die positiv              ges/20050600_sonstiges_klaerschlamm_position.pdf (30.06.2013).
zur P-Versorgung beitragen. STEINWIDDER (2000) stellte                  DACCORD, R., ARRIGO, Y., KESSLER, J., JEANGROS, B., SCEHO-
dazu in einer umfangreichen Untersuchung in österrei-                     VIC, J., SCHUBIGER, F. & LEHMANN, J. (2001): Nährwert von
chischen Milchviehbetrieben fest, dass die Tiere über die                 Wiesenpflanzen: Gehalt an Ca, P, Mg und K. Agrarforschung 8 (7),
Gesamtration meist ausreichend bzw. sehr häufig sogar mit                 264–269.
P überversorgt waren. Auch HÖRTENHUBER et al. (2013)                    FREYER, B. & PERICIN, C. (1993): Methoden der Nährstoffbilanzierung
sprechen sich dafür aus, dass trotz mäßiger P-Gehalte im                   und ihre Anwendung am Beispiel von drei Bio-Betrieben. Landwirt-
Grundfutter die Versorgung über die Gesamtration meist                     schaft Schweiz 6 (10), 611–614.
mühelos sichergestellt werden kann. Im Einzelfall ist die               FREYER, B. & PERICIN, C. (1996): Nährstoffhaushalt in biologisch
Versorgung über die Rationsberechnung zu überprüfen.                       bewirtschafteten Betrieben. Agrarforschung 3 (1), 29–32.
Achtsam müssen demnach „Low Input“ Betriebe sein, da                    FROSSARD, E., JULIEN, P., NEYROUD, J.-A. & SINAJ, S. (2004):
diese den P-Bedarf der Tiere vorwiegend über das Grund-                    Phosphor in Böden Standortbestimmung Schweiz. Schriftenreihe
futter decken.                                                             Umwelt Nr. 368, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern.
Abschließend gilt es festzuhalten, dass sich die P-Versor-              GALLER, J. (2007): Phosphormangel beginnt im Boden: Zu wenig Phos-
gung im Grünland in einem Spannungsfeld bewegt dessen                      phor? Bauernjournal 27, 4–5.
Lösung umfassender Überlegungen bedarf. Somit ist es                    GERRETSEN, F. C. (1948): The influence of microorganisms on the
für eine sachgerechte Düngung nicht zielführend, allein                    phosphate intake by the plant. Plant and Soil 1 (1), 51–81.
aufgrund geringer PCAL-Gehalte Düngermengen über dem                    GIGLER, G. (2001): Stickstoff-, Phosphor- und Kalium-Hoftorbilanzen
eigentlichen Entzug zu empfehlen, vor allem wenn dadurch                   von biologisch und konventionell wirtschaftenden Betrieben in den
der Einsatz mineralischer Dünger aus globalen Rohstoffla-                  NUTS III Regionen Liezen und Weinviertel. Diplomarbeit, Universität
gern forciert wird. Abgesehen davon werden die Tiere                       für Bodenkultur Wien, Wien.
(Milchvieh) bei gegebener Praxis über die Gesamtration                  GRONEGGER, I. (2011): Von der Düngung zum Phosphor-Recycling.
meist ausreichend mit P versorgt. Vor allem aber zeigte                    Wasserwirtschaft Wassertechnik 5, 42–44.
sich, dass in den untersuchten Grünlandböden trotz meist                GRUBER, L. & STEINWIDDER, A. (1996): Einfluß der Fütterung
geringer PCAL-Gehalte im Boden bzw. P-Gehalte im ersten                   auf die Stickstoff- und Phosphorausscheidung landwirtschaftlicher
Pflanzenaufwuchs vorwiegend hohe P-Gesamtgehalte                          Nutztiere - Modellkalkulationen auf Basis einer Literaturübersicht.
(Boden) sowie gesamtbetrieblich ausgeglichene P-Salden                    Die Bodenkultur 47 (4), 255–277.
ermittelt wurden, und somit ein Mobilisierungs- und kein                HEINZLMAIER, F., FREUDENSCHUß, A. & GERZABEK, M. H. (2008):
Mengenproblem vorlag. Zukünftige Forschungsarbeiten zur                    Der Versorgungszustand österreichischer Böden mit Pflanzennährstof-
P-Versorgung im Grünland sollten sich somit vorrangig auf                  fen - Ergebnisse der österreichischen Bodenzustandsinventuren. Die
den effizienten Einsatz von P und dessen Mobilisierung (v.a.               Bodenkultur 59 (1-4), 45–55.
der organischen Fraktion) konzentrieren.                                HÖRTENHUBER, S., WEIßHAIDINGER, R., FRIEDEL, J. K., LIN-
                                                                           DENTHAL, T. & ZOLLITSCH, W. (2013): Phosphorversorgung und
                                                                           P-Kreisläufe auf österreichischen Bio-Grünlandbetrieben. In: LFZ
Literatur                                                                  Raumberg-Gumpenstein (Hrsg.), 18. Alpenländisches Expertenforum
ARBEITSGEMEINSCHAFT LANDWIRTSCHAFTLICHER VER-                              „Phosphor im Grünlandbetrieb - Bedeutung und aktuelle Problembe-
  SUCHSANSTALTEN (ALVA) (1983): Österreichisches Methoden-                 reiche“. LFZ Raumberg-Gumpenstein, Irdning, 51–60.
Phosphorbilanzen und Phosphorvorräte im Dauergrünland - Eine Untersuchung im Steirischen Ennstal und Steirischen Salzkammergut                  43
HUEMER, C. (2013): Einfluss der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung             Liebefeld-Bern.
   und des Reliefs auf den Nährstoffgehalt im Oberboden mit besonde-         RICHARDSON, A. E., BAREA, J.-M., MCNEILL, A. M. & PRIGENT-
   rer Berücksichtigung des Phosphors. Masterarbeit, Universität für            COMBARET, C. (2009): Acquisition of phosphorus and nitrogen in
   Bodenkultur Wien, Wien.                                                      the rhizosphere and plant growth promotion by microorganisms. Plant
JANDL, S. M. (2013): Nährstoffbilanzen von biologisch wirtschaftenden           and Soil 321 (1-2), 305–339. DOI: http://link.springer.com/10.1007/
   Milchviehbetrieben im Grünlandgebiet bei reduziertem Kraftfutterein-         s11104-009-9895-2 (28.11.2013).
   satz. Masterarbeit, Universität für Bodenkultur Wien, Wien.               SCHELLER, E. (1993): Wissenschaftliche Grundlagen zum Verständnis
KOLBE, H. & KÖHLER, B. (2008): Formen der Nährstoffbilanzierung                 der Düngungspraxis im ökologischen Landbau - aktive Nährstoff-
   in Praxis und Beratung des Ökologischen Landbaus. Online: http://            mobilisierung und ihre Rahmenbedingungen. Selbstverlag, Dipperz.
   orgprints.org/14925/ (13. 03. 2013).                                      SCHUSTER, R., DAURER, A., KRENMAYR, H. G., LINNER M.,
KRIECHBAUM, J. (2013): schriftliche Mitteilung (07.03.2013).                    MANDL, G. W., PESTAL, G. & REITNER, J. M. (2013): Rocky
LINDENTHAL, T. (2000): Phosphorvorräte in Böden, betriebliche Phos-             Austria. Geologie von Österreich - kurz und bunt. Geologische
   phorbilanzen, und Phosphorversorgung im Biologischen Landbau.                Bundesanstalt, Wien.
   Dissertation, Universität für Bodenkultur Wien, Wien.                     SMIT, A. L., BINDRABAN, P. S., SCHRÖDER, J., CONIJN, J. & VAN
MAATHUIS, F. J. (2009): Physiological functions of mineral macronutri-          DER MEER, H. (2009): Phosphorus in agriculture: global resources,
                                                                                trends and developments. Report to the Steering Committee Techno-
    ents. Current Opinion in Plant Biology 12 (3), 250–258.                     logy Assessment of the Ministery of Agriculture, Nature and Food
MARSCHNER, H. (1995): Mineral Nutrition of Higher Plants. 2.Auflage,            Quality, Plant Research International, Wageningen.
  Academic Press, London.
                                                                             SPOHN, M. & KUZYAKOV, Y. (2013): Phosphorus mineralization can be
NESET, T.-S. S. & CORDELL, D. (2012): Global phosphorus scarcity:               driven by microbial need for carbon. Soil Biology and Biochemistry
   identifying synergies for a sustainable future. Journal of the Science       61, 69–75. DOI: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/
   of Food and Agriculture 92 (1), 2–6.                                         S0038071713000692 (05.12.2013).
OBERSON, A., FARDEAU, J. C., BESSON, J. M. & STICHER, H. (1993):             STEEN, I. (1998): Phosphorus availability in the 21st Century: Manage-
   Soil phosphorus dynamics in cropping systems managed according               ment of a non-renewable resource. Phosphorus and Potassium 217,
   to conventional and biological agricultural methods. Biology and             25–31.
   Fertility of Soils 16, 111–117.
                                                                             STEINWIDDER, A. (2000): Futter und Nähstoffaufnahme, Leistung
PETZET, S. & CORNEL, P. (2013): Phosphorus Recovery from Wastewa-               und Nährstoffversorgung von Kühen auf Milchviehbetrieben. In:
   ter. In: Hester, R.E. & Harrision, R.H. (eds.), Issues in Environmental      Österreichische Akademie der Wissenschaften, BAL Gumpenstein
   Science and Technology 37. „Waste as a Resource“. Royal society of           (Hrsg.), MAB-Forschungsbericht „Landschaft und Landwirtschaft
   chemistry, Cambridge, 110–143.                                               im Wandel - Das Grünland im Berggebiet Österreichs“. BAL Gum-
PÖTSCH, E. M. (2000): Auswirkungen der biologischen Wirtschaftsweise            penstein, Irdning, 167–174.
   auf pflanzenbauliche Kennwerte im Dauergrünland. In: Österrei-            STEINWIDDER, A. (2013): mündliche Mitteilung (10.04.2013).
   chische Akademie der Wissenschaften, BAL Gumpenstein (Hrsg.),
   MAB-Forschungsbericht „Landschaft und Landwirtschaft im Wan-              WEISSENSTEINER, C. (2014): Phosphorpools und Phosphorbilanzen
   del - Das Grünland im Berggebiet Österreichs“. BAL Gumpenstein,              im österreichischen Dauergrünland. Masterarbeit, Universität für
   Irdning, 175–180.                                                            Bodenkultur Wien, Wien.

PÖTSCH, E. M., RESCH, R. & BUCHGRABER, K. (2013): Auswir-                    WERNER, W., OLFS, H.-W., AUERSWALD, K. & ISERMANN, K.
   kung der Düngung auf P-Gehaltswerte im Boden und Futter sowie               (1991): Stickstoff- und Phosphoreintrag in Oberflächengewässer über
   P-Bilanzen von Grünlandflächen. In: LFZ Raumberg-Gumpenstein                „diffuse Quellen“. In: Hamm, A. (Hrsg.), Studie über Wirkungen und
   (Hrsg.), 18. Alpenländisches Expertenforum „Phosphor im Grünland-           Qualitätsziele von Nährstoffen in Fliessgewässern. Academia Verlag,
   betrieb - Bedeutung und aktuelle Problembereiche“. LFZ Raumberg-            Sankt Augustin, 665–764.
   Gumpenstein, Irdning, 41–50.                                              ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
PRASUHN, V. & BRAUN, M. (1994): Abschätzung der Phosphor- und                   (ZAMG) (2002): Klimadaten von Österreich 1971-2000. Online:
   Stickstoffverluste aus diffusen Quellen in die Gewässer des Kan-             http://www.zamg.ac.at/fix/klima/oe71-00/klima2000/klimadaten_oe-
   tons Bern. Schriftenreihe der FAC Liebenfeld 17, Eidgenössische              sterreich_1971_frame1.htm (03.04.2013).
   Forschungsanstalt für Agrikulturchemie und Umwelthygiene,                 ZOLLITSCH, W. (2013): mündliche Mitteilung (23.04.2013).
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