In diesem Artikel werden die Auswirkungen der Prozessversauerung von Gülle auf die N2O-Emissionen und die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen untersucht. Außerdem werden die Kosten und Vorteile des Verfahrens erörtert. Dieser Artikel ist eine hervorragende Quelle für Landwirte und andere landwirtschaftliche Produzenten, die sich für dieses Thema interessieren. Um mehr zu erfahren, besuchen Sie bitte die nachstehenden Links.
Auswirkungen der Versauerung von Gülle auf die N2O-Emissionen
Es wurden verschiedene Studien über die Auswirkungen der Versauerung von Gülle auf die N2O-Emissionen von Rindern durchgeführt, aber die Ergebnisse sind unterschiedlich. In einer Studie von Velthof und Oenema wurde festgestellt, dass die N2O-Emissionen nach der Gülleansäuerung zunahmen, was auf den Nitrifikationsprozess und das zugesetzte NO3- zurückgeführt wurde. In anderen Studien wurde jedoch festgestellt, dass die Emissionen verringert wurden. Der Grund für diese unterschiedlichen Ergebnisse ist unklar.
Die große Variabilität der NH3-N-Emissionen ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass diese Faktoren nicht unbedingt linear sind und möglicherweise nicht für alle Situationen der Güllelagerung gelten. Darüber hinaus könnten die Beziehungen zwischen Temperatur und NH3-N-Emissionen durch Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Variablen kompliziert sein.
Die Auswirkungen der Gülleversauerung auf die N2O-Emissionen wurden in einem montanen Grünlandsystem in Süddeutschland beobachtet. Die Forscher untersuchten die Parameter über einen Zeitraum von 43 Tagen. Sie zeichneten die Treibhausgasflüsse im Boden auf und maßen zweimal wöchentlich Bodenparameter. Obwohl die Gülleversauerung die N2O-Emissionen erhöhte, waren die Unterschiede gering und statistisch nicht signifikant. Folglich könnte die Gülleversauerung für den Boden von Vorteil sein, da sie die Pflanzenproduktivität verbessert und die Bildung von organischem Stickstoff im Boden erhöht.
Außerdem wurde festgestellt, dass die Gülleversauerung die oberirdische Biomasse bei der Ernte im Juni im Vergleich zur Kontrollbehandlung erhöhte. Der simulierte Klimawandel steigerte auch die Produktivität bei allen Bewirtschaftungsmethoden, und zwar um 32 % im Vergleich zum Standort Graswang. Die Versauerung der Gülle führte jedoch nicht zu einer signifikanten Erhöhung der N-Konzentration in den Pflanzen, aber die Versauerung führte zu einer größeren AGB und einem höheren N-Export. Außerdem trug ein hochproduktiver erster Schnitt doppelt so viel N bei wie der nicht angesäuerte erste Schnitt.
Die Ansäuerung von Gülle hat das Potenzial, die Effizienz von Schweinegülle-N zu erhöhen, indem sie die NH3- und N2O-Emissionen reduziert. Sie kann auch die Auswaschung von Ammoniak in die Umwelt verringern. In der vorliegenden Studie wurde die Säure vor der Ausbringung der Gülle auf dem Feld zugesetzt. Allerdings wird die Gülle oft länger oder kürzer gelagert, was den Umsatz organischer Stoffe und die N-Verfügbarkeit beeinflussen kann. Weitere Studien sind erforderlich, um die Mineralisierungsdynamik und die Ammoniakverflüchtigung während der Lagerung und Ausbringung zu bestimmen.
Die Oberflächenausbringung von Rindergülle ist durch hohe Ammoniakverluste gekennzeichnet. Es wurden jedoch verschiedene Techniken zur Verringerung dieser Emissionen eingesetzt. Dennoch variiert die gemeldete Effizienz der Emissionsminderung in den verschiedenen Studien erheblich. In einer Studie wurden fünf verschiedene Gülleausbringungstechniken auf zwei Grünlandflächen in Dänemark und Deutschland bewertet. Die Verwendung von säuernder Gülle kann die Ammoniak (NH3)-Emissionen erheblich reduzieren.
In der zweiten Studie steigerte angesäuerte Schweinegülle den Ertrag des Schweineaufwuchses und verringerte die N2O-Emissionen. Allerdings waren die Graserträge in den pH-kontrollierten Parzellen signifikant höher, und die N-Verfügbarkeit im Boden war deutlich erhöht. Dies kann auf den mit Gülle ausgebrachten Harnstoff zurückgeführt werden.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass eine Verlängerung der Lagerzeit von Gülle die N2O-Emissionen verbessern kann. Die begrenzten Daten machen es jedoch schwierig, schlüssige Schlussfolgerungen zu ziehen. Weitere Studien sind erforderlich, um die N2O-Emissionen im landwirtschaftlichen Maßstab besser zu messen. Außerdem ist es notwendig, die Beziehungen zwischen den verschiedenen Gasemissionen besser zu verstehen.
Auswirkungen der Versauerung von Gülle auf die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen
Die Auswirkungen der Versauerung von Gülle auf die Nährstoffverfügbarkeit im Boden sind dokumentiert, aber wie wirkt sich dies auf die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen aus? Wir haben ein Simulationsmodell verwendet, um die Auswirkungen der Gülleversauerung auf die mikrobielle Aktivität im Boden, die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen und die Kohlendioxidemissionen (CO2) zu bewerten. Das Modell sagte voraus, dass die Gülleversauerung die Pflanzenproduktivität und die Bildung von organischem Stickstoff im Boden erhöhen würde.
Es hat sich gezeigt, dass die Versauerung die Ammoniakemissionen verringert und die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen verbessert. Daher könnte sich die Kombination von Abscheidung und Versauerung als wirksame Methode zur Kontrolle der NH3-Emissionen und zur Verbesserung der Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen erweisen. Es ist jedoch wichtig, die Auswirkungen der Versauerung auf die Gülleeigenschaften und die Effizienz der Nährstoffabtrennung zu quantifizieren, bevor ihre Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen bewertet werden können. Außerdem müssen wir feststellen, wie sich die Versauerung auf die Anreicherung von Schwermetallen im Boden auswirkt. Die vorliegende Studie liefert neue Erkenntnisse über die Zusammensetzung von Gülleversauerungsprodukten und deren Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen.
Die Auswirkungen der Gülleversauerung auf die Nährstoffverfügbarkeit von Pflanzen wurden in zwei Mesokosmenexperimenten beobachtet: Bei einer Behandlung wurde die oberirdische Biomasse (AGB) reduziert, bei der anderen mit H2SO4 behandelt. Unter beiden Bedingungen unterschieden sich AGB und Produktivität nicht signifikant. Im Gegensatz dazu erhöhte die säurebehandelte Gülle den pflanzlichen N-Export erheblich, während dies bei der unbehandelten Gülle nicht der Fall war. Die Ansäuerung erhöhte die Menge an AGB und den N-Export um 26 % bzw. 38 %.
Die Auswirkungen der Versauerung der Gülle auf die pflanzliche Nitratverfügbarkeit waren nicht direkt messbar, obwohl sie eine Folge der erhöhten Stickstoffverwendungseffizienz waren. Es ist jedoch anzumerken, dass dieser Anstieg der pflanzlichen N-Verfügbarkeit nicht auf eine Erhöhung der MFE, sondern auf die starke Anreicherung des 15N-Pools durch die Gülle zurückzuführen ist.
Die Auswirkungen der Versauerung von Gülle auf die Lachgasemissionen (N2O) wurden ebenfalls untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Gülleinjektion die N2O-Emissionen deutlich reduziert, allerdings nur im Herbst. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Emissionen auf die Stimulierung von gekoppelten mikrobiellen Prozessen im Boden zurückzuführen sind. Die Versauerung hingegen führte zu einem Anstieg der N2O-Emissionen. Diese Studie hat auch gezeigt, dass die Gülleinjektionstiefe und das Injektionsmuster erhebliche Auswirkungen auf die N2O-Emissionen haben.
Die Versauerung der Gülle verringert die Stickstoffverluste und erhöht somit die N-Nutzungseffizienz der Pflanzen. Außerdem fördert sie die Bildung organischer Bodensubstanz. Diese Auswirkungen zeigen sich auch in Studien von Zistl-Schlingmann und Schlingmann, die ebenfalls die Umweltauswirkungen der N-Düngung untersuchten.
Durch die Versauerung verringert sich die für die Düngung benötigte Bodenfläche. Sie verringert auch die Menge der benötigten Mineraldünger. Durch die Ansäuerung können auch mehr Nährstoffe aus nicht angesäuerten festen Fraktionen zurückgewonnen werden. Dies ist ein vielversprechender Forschungsbereich. Diese Studie könnte zu einem besseren Verständnis darüber führen, wie sich die Versauerung auf das Pflanzenwachstum auswirkt.
Der gesamte anorganische Kohlenstoff (TIC) in Gülleproben wurde nach der Van-Soest-Methode bestimmt. Bei diesem Versuch wurde ein geschlossenes System bestehend aus zwei Glaskolben verwendet. Ein Kolben enthielt die Schlammproben, der andere war mit einer 0*2 m Natriumhydroxidlösung gefüllt. Anschließend wurde dem Schlamm eine Dosis Salzsäure im Überschuss der Basenkomponenten zugesetzt. Das entstehende CO2 wurde im Absorptionsmittel aufgefangen. Der TIC wurde dann durch Titration des Absorptionsmittels mit 0*100 m HCl bestimmt. Darüber hinaus wurde Phenolphthalein als Indikator für den CO2-Gehalt verwendet.
Kosten und Nutzen der Versauerung von Gülle
Die Versauerung von Gülle ist ein Verfahren, das die Verfügbarkeit von Nährstoffen für Pflanzen verbessert. Sie erhöht den MFE-Wert des Bodens, was die Ernteerträge steigert. Die Studie ergab, dass höhere MFE-Werte in den Böden zu höheren jährlichen Ernteerträgen führten. Auch auf Dauergrünland erhöhte sich der Ertrag an Grünfutter.
Die Versauerung wird am häufigsten in Geflügelhaltungssystemen eingesetzt und kann mit verschiedenen Arten von Verbindungen durchgeführt werden. Einige davon sind Aluminiumsulfat, Eisenchlorid oder Schwefelsäure. Die granulierten Produkte können vor dem Einsetzen der Tiere in die Einstreu gemischt werden. Flüssiger Alaun wird in der Regel von einem zertifizierten Applikator ausgebracht. Der Nutzen und die Kosten der Güllesäuerung in Güllelagern sind nicht genau bekannt, aber die Forschung legt im Allgemeinen nahe, dass sie wirksam ist. Die Methode kann jedoch den Schwefelwasserstoffgehalt erhöhen, was möglicherweise nicht erwünscht ist.
Die Kostenschätzungen umfassen die Kosten für die Gülleversäuerung in einem einzigen, drei oder zehn Betrieben. Die Kosten steigen mit der Anzahl der Anwendungen aufgrund der variablen Kosten für den Transport, die Anwendung und das Mischen der Säure in den Lagertanks. Darüber hinaus kann die Gülleversauerung den Eintrag von Stickstoff in den Boden verringern.
Die Kosten und der Nutzen der Gülleansäuerung zur Verringerung der Nitratemissionen sind weniger gut bekannt. Wenn ein Schweinestall mit 1000 Tieren jährlich 4 Pfund konzentrierte Schwefelsäure pro 1000 Gallonen Gülle verbraucht, belaufen sich die Kosten auf etwa $6000 pro Jahr. Die Vorteile ergeben sich aus der Verringerung der Nitratauswaschung und den geringeren NH3-Emissionen.
Der pH-Wert der Gülle wurde während des Versuchs wöchentlich in einer Tiefe von 5 und 30 cm gemessen. Der pH-Wert war in 5 cm Tiefe durchweg höher als in 30 cm Tiefe. Der pH-Wert stieg von 6,7 auf 7,3 bei 6,0 Kilogramm H2SO4 m-3. Die angesäuerte Gülle bildete am Ende des Überwachungszeitraums eine weiße Kruste.
Mehrere Studien über die Ansäuerung von Gülle haben zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt. In einigen Studien wurde ein Anstieg der N2O-Emissionen nach der Ansäuerung von Gülle festgestellt, der auf den erhöhten pH-Wert der Gülle zurückgeführt wurde. Andere hingegen stellten fest, dass die N2O-Emissionen reduziert wurden. In einer Studie wurde festgestellt, dass dieser Rückgang der N2O-Emissionen auf den Nitrifikationsprozess zurückzuführen ist.
In versauerten Seen kann eine milde Versauerung die Luftqualität verbessern, indem sie die Überlebensrate der sich entwickelnden Fischeier und -embryonen erhöht. Dies trägt zur Wiederherstellung von Fischpopulationen in Seen und Teichen bei, die unter der Versauerung gelitten haben. Der Prozess erhöht auch das Wachstum von Plankton, das eine wichtige Nahrungsquelle für junge Sportfische darstellt.
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