Aktuelles aus dem Projekt

Der Weizenversuch ist geerntet und das Erntegut wird derzeit noch auf Rohprotein analysiert - doch unser Projekt endet an dieser Stelle. In den letzten 3,5 Jahren haben wir den Einsatz von Zitronens?ure im Stall und auf dem Feld umfangreich untersucht mit dem Ziel, Ammoniak-Emissionen zu reduzieren. Die abschlie?enden Ergebnisse stehen ab Ende des Jahres im Rahmen eines Abschlussberichtes zur Verf¨¹gung. 

Danke an alle, die uns so tatkr?ftig in unserem Projekt unterst¨¹tzt haben,
sagt die OGAmmonMind.

In der Woche nach Pfingsten haben Doktorand Nils Ellersiek und Mitarbeiter Florian R?ttger im Weizenversuch Zwischenschnitte durchgef¨¹hrt. Neben dem Wiegen und Trocknen des Pflanzenmaterials wurde dieses abschlie?end fein vermahlen, um auf Stickstoff analysiert werden zu k?nnen.

Bei sonnig, warmen Wetter fand am 19. Mai 2022 unser Feldtag in Gro?enkneten statt. Hierzu kamen rund 25 interessierte Landwirte*innen, Studierende und Berater, um sich ¨¹ber das Projekt "AmmonMind" und das Thema "Reduktion von Ammoniak-Emissionen" zu informieren. Hier ein paar Impressionen des Tages:

Der Weizen in unserem Feldversuch ist kr?ftig am wachsen. Die unged¨¹ngten Parzellen sind durch ihr helles gr¨¹n deutlich von den anderen mit G¨¹lle ged¨¹ngten Varianten zu unterscheiden. Ob es in der Stickstoffversorgung auch Unterschiede zwischen den G¨¹lle-Varianten gibt, ermittelt die OG plantus derzeit mittels N-Tester Messungen. 

Es ist Herbst geworden und w?hrend auf dem Acker nun keine Versuche mehr anstehen, geht es im Gew?chshaus und im Klimaschrank weiter. Ende August hat Doktorand Nils Ellersiek den neuen Versuch mit Weidelgras im Gew?chshaus angelegt. Hier will er schauen, wie sich das Einmischen von Zitronens?ure bzw. Schwefels?ure in Schweineg¨¹lle auf die N-Versorung von Weidelgras auswirkt. Zum Vergleich hat er auch eine Variante mit G¨¹lle ohne Zusatz und eine Kontrollvariante ohne G¨¹lle angelegt.

F¨¹r seine Bachelorarbeit untersucht Loris Jansen derzeit den Einfluss des pH-Wertes in der G¨¹lle auf die Ammonik-Emissionen. Dabei will er herausfinden, wie stark die G¨¹lle bei der Ausbringung anges?uert werden muss, um Ammonik-Emissionen deutlich zu reduzieren. Hierf¨¹r hat er in den letzten Wochen einen Inkubationsversuch angelegt.

Mitte August war es soweit - die Ernte des Parzellenversuches in Huntlosen konnte stattfinden. Den Drusch mit dem Parzellendrescher hat die OG plantus GbR durchgef¨¹hrt. Erste Ergebnisse der Ertr?ge kommen in den n?chsten Tagen.

Mit negativem Corona-Test und viel Abstand haben sich am 26.05.2021 alle Projektpartner zu einer Besichtigung des Feldversuches in Huntlosen getroffen. Dabei stellte Nils Ellersiek die ersten Ergebnisse der Nmin-Bodenanalysen und N- sowie S-Pflanzenproben vor. Mit dem Auge lie? sich die unged¨¹ngte Kontrolle leicht von den G¨¹llevarianten unterscheiden. Auch zwischen den G¨¹llevarianten mit und ohne Zusatz schien der Aufwuchszu variieren, was sich jedoch beim ersten Zwischenschnitt noch nicht nachweisen lie?. N?chste Woche werden weitere Proben entnommen.

Bei Sonne und nur leichtem Wind konnten wir am Mittwoch 24.03.2021 den diesj?hrigen Feldversuch auf der Fl?che der platus GbR unter optimalen Bedingungen anlegen. Anfang der Woche hatten Doktorand Nils Ellersiek und Landwirt Detlef Kreye bereits die Mastschweineg¨¹lle nach Huntlosen transportiert und die mit Sorbenten gemischten G¨¹llen entsprechend der Varianten in IBCs bereitgestellt. So konnten wir direkt loslegen. Der Versuch soll kl?ren, wie sich die G¨¹lle-Zus?tze Zitronens?ure bzw. Schwefels?ure auf die N-Verf¨¹gbarkeit und die N-Aufnahme im Weizen auswirken. Die Anlage des Versuches haben wir in diesem Jahr auch mit einer Drohne begleitet. Wir freuen uns schon auf die entstandenen Bilder und Videos, die wir in den kommenden Wochen hier bereitstellen.

Kurz nach unserem Projekttreffen kam der Winter mit Temperaturen im zweistelligen Minusbereich. Neben der Versuchsstation der OG plantus GbR in Huntlosen liegt seither unsere geplante Versuchsfl?che unter einer wei?en Schneedecke. Seit mindestens 20 Jahren wird diese Ackerfl?che pfluglos bewirtschaftet, auf der im letzten Jahr Mais stand. Auch wenn die Fl?che als Bodenart humosen Sand aufweist und daher schneller abtrocknen sollte, wird es noch ein paar Tage dauern, bis wir unseren Versuch anlegen k?nnen. Bis dahin haben wir nun Zeit f¨¹r die Gef??versuche im Gew?chshaus der ÐÂÀÏ»¢»úƽ̨,×îÐÂÀÏ»¢»ú Osnabr¨¹ck. Daf¨¹r hat uns Tjard Ommen von der OG plantus GbR mit Boden von der Fl?che versorgt.

In den letzten Wochen hat Landwirt Detlef Kreye nochmal kr?ftig an der Technik gearbeitet (Foto 1), mit der der Sorbent im Schweinestall verspr¨¹ht wird. ?ber Sensoren werden nun Innen- und Au?entemperatur, Raumfeuchte, L¨¹ftungsmengen, Unterdruck, CO₂-Konzentrationen und der Ammoniak-Gehalt im Stall kontinuierlich aufgezeichnet. Das Erfassen dieser Parameter soll die Wirkung des Sorbenten auf den Ammoniak-Gehalt im Stall aufzeigen und k¨¹nftig eine automatisierte Sorbentzugabe ¨¹ber die L¨¹ftungsanlage erm?glichen. Durch das Einbringen des Sorbenten ¨¹ber eine Spr¨¹hk¨¹hlung wird bereits jetzt eine m?glichst gleichm??ige Verteilung im Stall erreicht (Foto 2). Weiter hat sich gezeigt, dass das Einbringen des Sorbenten die Ammoniak-Konzentrationen in der Stallluft deutlich senkt. Nun gilt es f¨¹r Landwirt Kreye zu schauen, wie sich das auf die t?glichen Zunahmen seiner Tiere auswirkt.

Aktuell l?uft im Projekt der 3. Durchgang im Schweinemaststall. Bei diesem wird nun erstmals eine Gruppe der Tiere durchg?ngig bei reduzierten Ammoniak-Gehalten in der Luft gem?stet. Die Kontrollwiegungen der Tiere am 63 Masttag zeigten h?here t?gliche Zunahmen von im Schnitt 58 g f¨¹r die Tiere aus dem Abteil, in dem der Sorbent verspr¨¹ht wurde. In keinem der bisherigen Mastdurchg?nge waren die Zunahmen in der Versuchsgruppe geringer als in der Kontrollgruppe. Dies l?sst vermuten, dass die Ma?nahmen im Stall keinen negativen Einfluss auf die Tiergesundheit haben. Die weiteren, geplanten Mastdurchg?nge und die Auswertung der Schlachtdaten sollen in den n?chsten Monaten erg?nzende Erkenntnisse liefern.

Seit dieser Woche testet unser Doktorand Nils Ellersiek die Ammoniak-Messapparatur mit G¨¹lle. Er hat sich nun f¨¹r einen Aufbau der Inkubationsgef??e im Klimaschrank (z.B. Stelle der Luftabsaugung und Anzahl der Lufteinl?sse) entschieden. Nun pr¨¹ft er zun?chst an einer G¨¹lle, ob alle 12 Wiederholungen (Inkubabtionsgef?? + Waschflasche) vergleichbare Ergebnisse der Ammoniak-Emissionen liefern. Daf¨¹r entnimmt Nils 1 ml der Waschl?sung aus jeder Waschflasche  in gleichm??igen Zeitabst?nden, um diese sp?ter auf ihren Ammonium-Gehalt zu untersuchen (Vorgehen siehe Bilderserie unten). Sind die Ergebnisse der Wiederholungen reproduzierbar, kann er damit beginnen, verschiedene G¨¹llevarianten z.B. mit und ohne Ammoniak-Sorbent zu vergleichen. 

Noch ist die Ammoniak-Messapparatur ein Prototyp, an dem wir einiges ausprobieren. Doch bislang l?uft das System wie gew¨¹nscht. Wir haben nun pro Ebene im Klimaschrank verschiedene Stellen, an denen wir die Luft absaugen k?nnen. Zudem gibt es unterschiedlich viele ?ffnungen in den Boxen, durch die Luft einstr?men kann. 

Mitte September wollen wir dann mit den ersten Tests mit G¨¹lle starten. Zun?chst geht es darum, die Handhabe auszuprobieren und eventuelle Probleme zu erkennen. Weiter gilt es zu pr¨¹fen, wie lange wir mit welcher Luftmenge pro Zeiteinheit inkubieren k?nnen. Auch m¨¹ssen wir noch testen, ob es Unterschiede zwischen verschiedenen Anordnungen im Klimaschrank (z.B. Stelle der Luftabsaugung und Anzahl der Lufteinl?sse) gibt. Sp?ter wird eine der Variante immer eine Kontrolle ohne G¨¹lle sein, eine weitere vermutlich unbehandelte G¨¹lle plus dann zwei mit behandelten G¨¹llen.

F¨¹r Juni 2020 war eigentlich ein Feldtag in unseren Weizenversuchen in Gro?enkneten geplant. Aufgrund der Covid-19 Auflagen mussten wir diesen leider absagen. Um dennoch zu zeigen, wie es aktuell auf dem Acker aussieht und um zu zeigen, wie die Ammoniak-Messungen funktionieren, haben wir folgende zwei kleine Videos Ende Mai gedreht.

In der letzten Woche hat unsere Bachelor-Studierende zusammen mit Nils Ellersiek die L?sungen der Passivsammler und die Pflanzenproben aus dem Feldversuch analysiert. F¨¹r den quantitativen Nachweis von Ammonium-N in den Passiv-Flux-Sammler-L?sungen wurde die Berthelot-Reaktion nach der DIN EN ISO 11732 durchgef¨¹hrt und anschlie?end die Konzentration mit dem Spektralphotometer bestimmt. Daf¨¹r wurde aus einer Ammonium-Stamml?sung eine Zwischenverd¨¹nnung hergestellt, aus der dann die Kalibrationsl?sungen entstanden. Das Spektralphotometer zeichnete anschlie?end aus den erfassten Messwerten der Kalibrationsl?sungen eine Kalibrationskurve. Mithilfe dieser Kurve wurden dann die Ammonium-N-Werte in den Probel?sungen berechnet.

Zur Stickstoff-Bestimmung in den Zwischenschnitten vom 26.03.20 und 09.04.20 wurden diese zun?chst getrocknet, dann mit den H?nden zerkleinert und dann in der Ultra Zentrifugalm¨¹hle ZM 200 der Firma Retsch feinvermahlen. Von dem aufbereiteten Probenmaterial wurden 200mg eingewogen, zu einem Pellet gepresst und dann im Stickstoffanalysator LECO FP628 analysiert. Nun werden die gesammelten Daten ausgewertet.

Nun ist auch die zweite G¨¹lleapplikation geschafft. Diese verlief genauso wie bei der ersten Gabe - nur die Menge der G¨¹llegabe und die Reihenfolge der ausgebrachten Varianten hat sich ver?ndert. Ziel war es dadurch bestimmte Effekte (z.B. Temperaturgradient w?hrend des Ausbringens) auszugleichen. Aufgrund der aktuellen Corona-Beschr?nkungen mussten wir zudem mit weniger Personen arbeiten. Dazu haben wir  dreiTeams mit je zwei Personen gebildet: Ausbringung, Sorbent aufspr¨¹hen und Ammoniak-Messung. Dabei wurde ein Kontakt zwischen den Teams m?glichst vermieden und ein Abstand von 1,5 m in den Gruppen eingehalten.

Anfang April vor der zweiten G¨¹llegabe hat unsere Bachelorandin einen weiteren Zwischenschnitt in den Parzellen vorgenommen. Dabei hat sie auf einer Fl?che von 0,144 m? erneut die ganzen Pflanzen abgeschnitten und eingesammelt. Diese Pflanzenproben hat sie anschlie?end frisch gewogen, dann im Trockenschrank getrocknet und dann zum Bestimmen der Trockenmasse wieder gewogen. Danach wurde das Material ganz fein auf 0,5 mm gemahlen und kann nun im Labor auf Stickstoff analysiert werden. Gleichzeitig wurden die Parzellen von uns mit dem YARA N-Tester gemessen.

Der k¨¹rzlich von der OG AmmonMind angelegte Feldversuch dient der Studentin Dorothee Kreimer nun als Grundlage f¨¹r ihre Bachelorarbeit. Sie untersucht darin den Einsatz des Ammoniak-Sorbenten bei der Schweineg¨¹lle-Applikation in Winterweizen. Besonderes Augenmerk legt sie dabei auf die Ammoniak-Emissionen bei der Ausbringung und die N-Versorgung des Bestandes nach der ersten D¨¹ngegabe.

Direkt nach der G¨¹lle-Applikation hat die Studentin Ammoniak mittels einer Kombination von Passiv-Flux-Sammlern und der Dr?ger-Tube-Methode gemessen. Zehn Tage und drei Wochen nach der G¨¹lle-Applikation nimmt sie Pflanzenproben, die sie auf Stickstoff analysiert. Zudem erfasst sie die N-Versorgung mit dem YARA N-Tester. Ziel der Bachelorarbeit ist es, die Ergebnisse des Passiv-Flux-Sammlers darzustellen und  die Auswirkungen auf die N-Versorgung des Weizens mithilfe der Ergebnisse des N-Testers sowie der Pflanzenanalyse aufzuzeigen.

Sobald es auf dem Acker trocken ist, wollen wir die Feldversuche 2020 anlegen. Daf¨¹r wurden die Einstellungen am Parzelleng¨¹llefass nochmal umfangreich ¨¹berpr¨¹ft und optimiert. Das Ziel: m?glichst langsam fahren und trotzdem konstant die G¨¹lle ausbringen. Dazu haben wir  ¨C erst mal mit Wasser ¨C getestet, wie die Pumpleistung des Fasses ist, wenn wir die Pumpe nicht per Zapfwelle, sondern mit einem ?lmotor antreiben. Der Hintergrund: Die Drehzahl des ?lmotors bestimmt die Pumpleistung. Diese Drehzahl des ?lmotors k?nnen wir (weitgehend) unabh?ngig von der Motordrehzahl des Schleppers einstellen. So k?nnen wir die G¨¹lle-Pumpe am Ausbringungsger?t langsamer laufen lassen (=niedrigere Pumpleistung) und  daher dann auch bei der Ausbringung auf dem Acker langsamer fahren. Das wiederum sollte die Genauigkeit der Ausbringung verbessern und insbesondere die ?Vers?tze¡° an den Parzellenanf?ngen/-enden kleiner (k¨¹rzer) halten. Hoffen wir¡­

Anfang Januar 2020 hat die erste Serie an Inkubationsversuchen an der ÐÂÀÏ»¢»úƽ̨,×îÐÂÀÏ»¢»ú Osnabr¨¹ck begonnen. Ziel ist es, die optimale Menge an Sorbenten herauszufinden, bei der m?glichst wenig NH3-Emissionen entstehen. Diese Untersuchungen unter Laborbedingungen sind Grundlage f¨¹r die neuen Feldversuche ab Ende Februar/Anfang M?rz 2020 im Weizen.

So liefen die Inkubationsversuche ab: 

In die wei?en Plastikflaschen wurde zun?chst die Schweineg¨¹lle vom OG Betrieb Detlef und Marvin Kreye Agrar GbR gef¨¹llt. Anschlie?end kam in gesteigerten Aufwandmengen der Sorbent dazu. Dabei zeigte sich, dass dieser die G¨¹lle zum Sch?umen bringt: je mehr Schaum, desto h?her war die Zugabe an Sorbenten (Bild links). In der Flasche mit der Nummer 1 ist kein Sorbent enthalten (Kontrolle). Nach der Zugabe des  Sorbenten wurde das Gemisch durch Schwenken homogenisiert und der pH-Wert gemessen. Dann kamen von jedem Ansatz je 100 g in zwei Weckgl?ser (Doppelbestimmung), es wurde ein Passivsammler (St?nder + Sch?lchen + Schwefels?ure (0,05 mol/l)) in das Glas gestellt und dieses luftdicht verschlossen (Bild mittig). Dann standen die Weckgl?ser f¨¹r zwei Stunden in der Klimakammer unter kontrollierten Temperaturbedingungen (Bild rechts). Anschlie?end wurden die Weckgl?ser ge?ffnet und die Schwefels?ure in Probenr?hrchen gef¨¹llt. Die S?ure wird nun im Labor photometrisch auf ihren NH₄⁺-Gehalt hin analysiert, um daraus abzuleiten, wie viel NH3 aus der G¨¹lle ausgegast ist.

Um die N-Aufnahme des Winterweizens in den verschiedenen D¨¹ngungsvarianten beurteilen zu k?nnen, hat die OG HSOS den N-Gehalt der Proben aus dem Zwischenschnitt (BBCH55) und der Ernte am Stickstoffanalysator LECO FP628 bestimmt. Dazu wurden die Proben zun?chst getrocknet und vermahlen. Anschlie?end wurde von dem aufbereiteten Probenmaterial 200 mg eingewogen, zu einem Pellet  gepresst und dann im Analysator analysiert.

Bei sonnigem Wetter wurden Ende Juli alle Versuchsparzellen mit dem Parzellendrescher vom Projektpartner Plantus GbR geerntet. Das dabei entnommene Probenmaterial wird an der ÐÂÀÏ»¢»úƽ̨,×îÐÂÀÏ»¢»ú Osnabr¨¹ck nun weiter aufbereitet. Es werden Erntemenge, Rohproteingehalt (RP), Tausendkornmasse (TKM) und Hektolitergewicht (HLG) erfasst.

Am Tag der G¨¹lleausbringung und weitere drei Tage danach fanden NH₃-Messungen im Feldversuch statt. Hierzu wurden zwei Methoden genutzt:

• Passivsammler
• Dr?gertubes

Bei der Passivsammler-Methode wird eine S?urefalle mittig in die Parzelle platziert. Die darin enthaltene Schwefels?ure "sammelt" Ammoniak, das aus der entsprechenden D¨¹ngevariante entweicht, kontinuierlich ein. In regelm??igen Abst?nden ist die S?ure zu tauschen, damit sie wieder Ammoniak aufnehmen kann.

Die Dr?gertube-Methode ist eine Momentaufnahme der aktuellen NH₃-Emissionen. Hierzu wird ein 4-Kammersystem auf den Boden einer Parzelle gedr¨¹ckt. Anschlie?end wird mittels einer Pumpe eine definierte Luftmenge aus den Kammern durch ein Messr?hrchen gesaugt. An diesem l?sst sich anhand der Verf?rbung der R?hrchen die NH₃-Konzentration ablesen. Details dazu finden Sie hier:

Eine detailierte Beschreibung der Methoden finden Sie hier:

NH3-Messungen mit Passivsammler und Dr?gertubes

Mitte April fand die G¨¹lleausbringung im Feldversuch zur zweiten D¨¹ngergabe in Winterweizen statt. Dazu wurden mittels Parzelleng¨¹llefass 6 Varianten (4 Wiederholungen) wie folgt angelegt:

• Kontrolle,
• mineralische D¨¹ngung,
• G¨¹lle,
• G¨¹lle + 50% NH₃-Sorbent, 
• G¨¹lle + 100% NH₃-Sorbent und
• G¨¹lle + 150% NH₃-Sorbent.

Zu diesem Termin war der Weizen bereits im Schossen und der Bestand schon sehr hoch. Doch das Wetter spielte mit viel Sonne mit, sodass sich NH₃-Emissionen messen lie?en.