Wie viel Stickstoff aus der Luft kommt durch Leguminosen in den Boden?

Symbiotische Stickstofffixierung durch Bakterien im Boden im Zusammenleben mit Leguminosen führt zu einem reduzierten Düngerbedarf. Auf Landwirtschaftsbetrieben kann diese Grösse jedoch nicht einfach gemessen werden. Nun haben Forschende von Agroscope eine Schätzmethode entwickelt, die es erlaubt, die Stickstoffeinträge über die symbiotische Fixierung auf Betriebsebene abzuschätzen.

Hoftor-Bilanzen sind ein Instrument, mit denen die Stickstoffeffizienz eines Landwirtschaftsbetriebs abgebildet werden kann. Die meisten Landwirtschaftsbetriebe in der Schweiz haben Leguminosen in der Fruchtfolge und im Grasland. Auf Betriebsebene hilft deshalb eine gute Abschätzung der Stickstoffeinträge über die symbiontische Fixierung, die Gesamteffizienz der Stickstoffnutzung zu verbessern. Forschende von Agroscope haben deshalb eine Methode entwickelt, mit der die von den Leguminosen fixierte Stickstoffmenge auf Betriebsebene geschätzt werden kann. Diese Schätzung erfolgt vorwiegend mit Daten, die auf den Betrieben schon vorhanden sind.

In einer Literaturstudie wurden zwei Modelle zur Schätzung des symbiotisch gebundenen Stickstoffs ausgewählt, eines für Grasland sowie eines für einjährige Körnerleguminosen. Die ausgewählten Modelle wurden so modifiziert, dass die schweizerischen Produktionssysteme abgebildet und landwirtschaftliche Betriebsdaten verwendet werden können.

Modell für Natur- und Kunstwiesen

Das Modell für Grasland basiert auf neun Eingabeparametern. Für fünf Parameter wurden Standardwerte aus der Literatur abgeleitet. Drei weitere Parameter können mit Hilfe von Betriebsdaten zur Nutzungsintensität (Wiesenertrag, Düngungsniveau und Stickstoffgehalt der Leguminosen bei der Ernte) geschätzt werden. Der letzte Eingabeparameter, der Anteil der Leguminosen am gesamten Ernteertrag, hat einen grossen Einfluss auf die Schätzung der fixierten Stickstoffmenge, ist aber in den Betriebsdaten nicht verfügbar. Als Kompromiss zwischen der Genauigkeit und dem erforderlichen Arbeitsaufwand zur Schätzung des Kleeanteils schlagen wir vor, das Grasland visuell in sechs Klassen mit verschiedenen Leguminosenanteilen einzuteilen.

Modell für Körnerleguminosen

Das Modell für Körnerleguminosen erfordert sechs Eingabeparameter. Für vier Parameter wurden kulturspezifische Standardwerte aufgrund von Literaturdaten festgelegt. Ein wichtiger Parameter ist der Stickstoff-Ernteindex (Anteil der Stickstoffmenge in den Körnern an der Stickstoffmenge im gesamten Spross). Er könnte in Zukunft aus der schweizerischen Sortenprüfung abgeleitet werden und würde auf diese Weise eine sortenspezifische Schätzung der Stickstoff-Fixierung erlauben. Mit dem letzten Parameter, dem vom Landwirt ermittelten Ernteertrag, kann die von den Pflanzen aufgenommene Stickstoffmenge geschätzt werden.

Die neue Schätzmethode ermöglicht eine genauere Abschätzung der symbiotischen Stickstoff-Fixierung auf Landwirtschaftsbetrieben bei der Berechnung der Hoftor-Bilanz. Sie basiert grösstenteils auf bereits vorhandenen Daten; zusätzlich muss der Leguminosenanteil auf den verschiedenen Graslandparzellen erhoben werden.