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AgrArforschung schweiz
O k t o b e r 2 0 1 0 | H e f t 1 0
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Umwelt Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungshabitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna Seite 360
Nutztiere Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter Seite 366
Pflanzenbau Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung Seite 378
ImpressumAgrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse ist die Zeitschrift der landwirtschaftlichen Forschung von Agroscope und ihren Partnern. Die Zeitschrift erscheint auf Deutsch und Französisch. Sie richtet sich an Fachpersonen aus Forschung, Industrie, Lehre, Beratung und Politik, an kantonale und eidgenös sische Ämter und weitere Fachinteressierte.
HerausgeberinAgroscope
Partnerb Agroscope (Forschungsanstalten Agroscope Changins-Wädenswil
ACW; Agroscope Liebefeld-Posieux ALP und Schweizerisches Nationalgestüt SNG; Agroscope Reckenholz-Tänikon ART)
b Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bernb Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, Zollikofenb Beratungszentralen AGRIDEA, Lindau und Lausanne b Eidgenössische Technische Hochschule ETH Zürich,
Departement Agrar- und Lebensmittelwissenschaften
Redaktion Andrea Leuenberger-Minger, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agro-nomique Suisse, Forschungs anstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch
Judith Auer, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Post-fach 1012, 1260 Nyon 1, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch
Redaktionsteam Vorsitz: Jean-Philippe Mayor (Direktor ACW), Eliane Rohrer (ACW), Ger-hard Mangold (ALP und SNG), Etel Keller-Doroszlai (ART), Karin Bovigny-Ackermann (BLW), Beat Huber-Eicher (SHL), Philippe Droz (AGRIDEA), Jörg Beck (ETH Zürich).
AbonnementPreiseZeitschrift: CHF 61.–* (Ausland + CHF 20.– Portokosten),inkl. MWSt. und Versandkosten, Online: CHF 61.–** reduzierter Tarif siehe: www.agrarforschungschweiz.ch oder info@agrarforschungschweiz.ch
AdresseNicole Boschung, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch
Internet www.agrarforschungschweiz.chwww.rechercheagronomiquesuisse.ch
ISSN infosISSN 1663-7852 (Print)ISSN 1663-7909 (Internet)Schlüsseltitel: Agrarforschung SchweizAbgekürzter Schlüsseltitel: Agrarforsch. Schweiz
© Copyright Agroscope. Nachdruck von Artikeln gestattet, bei Quellenangabe und Zustellung eines Belegexemplars an die Redaktion.
Berner FachhochschuleHaute école spécialisée bernoiseSchweizerische Hochschulefür Landwirtschaft SHLHaute école suisse d’agronomie HESA
InhaltOktober 2010 | Heft 10
359 Editorial
Umwelt
360 Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungshabitaten fördern eine reiche WildbienenfaunaAntonia Zurbuchen, Andreas Müller und
Silvia Dorn
Nutztiere
366 Fettgehalt und Fettsäurezusammen-setzung von konserviertem Raufutter Yves Arrigo
Umwelt
372 Aquatische Risikobewertung von PflanzenschutzmittelnKatja Knauer, Stefanie Knauert, Olivier Felix
und Eva Reinhard
Pflanzenbau
378 Verbesserung der Stickstoffeffizienz vonGülle durch Aufbereitung Christine Bosshard, René Flisch, Jochen Mayer,
Sonja Basler, Jean-Louis Hersener, Urs Meier
und Walter Richner
Pflanzenbau
384 Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem GräserrasenJakob Troxler, Jean-Pierre Ryser, Jean-Paul
Pittet, Hélène Jaccard und Bernard Jeangros
Kurzbericht
392 News von den Agroscope Forschungsprogrammen Ueli Bütikofer, Anna Crole-Rees, Christian
Flury und Martin Lobsiger
396 Porträt
397 Aktuell
399 Veranstaltungen
Sortenlisten
Beilage Liste der empfohlenen Sorten von Futterpflanzen 2011–2012Daniel Suter, Hans-Ulrich Hirschi,
Rainer Frick und Mario Bertossa
Weibchen der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca) am Pollensammeln auf Natterkopf (Echium vulgare). Wild-bienen haben als unverzichtbare Bestäuber von Wild- und Kulturpflanzen einen hohen ökologischen und ökonomi-schen Nutzen. Rund die Hälfte der 600 Wildbienenarten der Schweiz ist jedoch gefährdet. (Foto: Albert Krebs, Winterthur)
Editorial
359Agrarforschung Schweiz 1 (10): 359, 2010
Brauchen wir Agrar-marketingforschung?
Liebe Leserin, lieber Leser
Das Feld der Agrarmarketingforschung boomt. Das weltweit viertgrösste
Detailhandelsunternehmen, Tesco, hat der Universität Manchester 25 Millio-
nen Pfund für jüngst angelaufene Forschung im Bereich des nachhaltigen
Konsums zur Verfügung gestellt. Wissenschaftliche Seminare zu «Sustaina-
bility in the Food Sector» im Juli 2010 in Italien oder zu «The Economics of
Food, Food Choice and Health» im September 2010 in Deutschland geben
sich die Klinke in die Hand. An diesen Anlässen findet ein reger Austausch
der zahlreichen Lehrstühle für Agrarmarketing statt. Die australische Monash
University vergibt gar jährlich einen «Agribusiness Award» für besonders
erfolgreiche Vermarktung im Lebensmittelbereich.
Auch wenn fast alle derartigen Aktivitäten ohne Beteiligung der Schweiz
vonstattengehen, tut sich etwas im Inland. In Frick werden durch Forschende
des Forschungsinstituts für biologischen Landbau FIBL Fragen des Marke-
tings für Bio-Produkte wissenschaftlich bearbeitet. Daneben fördert das
Netzwerk «Swiss Food Research» unter Beteiligung vieler Organisationen der
Agrarforschung die Innovation im Ernährungssektor. Doch hier wird weitge-
hend naturwissenschaftliche Forschung betrieben. Marktforschung, Wer-
beerfolgsforschung oder der Vergleich unterschiedlicher Distributionsstrate-
gien wird hierzulande, zumindest ausserhalb des Biobereichs, noch recht
kampflos kleineren Beratungsfirmen überlassen.
Nun kann mit Recht argumentiert werden, ein so kleines Land wie die
Schweiz könne nicht jedes Forschungsfeld besetzen. In diesem Fall müssten
besondere Gründe gefunden werden, weswegen gerade die Agrarmarke-
tingforschung von so hoher Wichtigkeit ist. Das Argument liegt jedoch dann
auf der Hand, wenn wir in den Agrarfreihandel mit der Europäischen Union
einsteigen. Verschärft sich dadurch der Wettbewerb im Agribusiness massiv,
wäre die hiesige Ernährungsindustrie und der Detailhandel deutlich besser
aufgestellt, wenn es zumindest einen universitären Lehrstuhl oder eine For-
schungsgruppe gäbe, die sich wissenschaftlich mit Agrarmarketing beschäf-
tigt. Es reicht bekanntlich nicht, mit hochwertigen Produkten zu glänzen.
Gute Leistungen müssen auch professionell kommuniziert werden. Und dies
besser mit wissenschaftlicher Präzision als ohne.
Stefan Mann, Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
360 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
U m w e l t
Abb. 1 | Weibchen der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca) am Pollensammeln auf Natterkopf (Echium vulgare). Um Brutzellen mit Pollen als Larvenproviant zu versorgen, sammelt diese speziali-sierte Biene ausschliesslich Pollen auf der Pflanzengattung Echium. Als Teilsiedlerin ist sie auf ein reiches Wirtspflanzenangebot inner-halb ihres Flugradius um den Neststandort angewiesen.
E i n l e i t u n g
Nebst der bekannten Honigbiene gibt es in der Schweiz
rund 600 verschiedene Wildbienenarten. Auch sie sind
sehr wichtige Bestäuber von Wild- und Nutzpflanzen
und leisten damit einen äusserst wichtigen Beitrag zur
Erhaltung und Stabilisierung verschiedener Landökosys-
teme und der Nahrungsmittelvielfalt. In den vergange-
nen fünf Jahrzehnten haben aber sowohl die Artenviel-
falt als auch die Populationsgrössen der Wildbienen in
Mitteleuropa stark abgenommen. In der Schweiz sind
mindestens 45% der Wildbienenarten gefährdet (Amiet
1994). Die meisten Bienen sind typische Teilsiedler und
nutzen häufig unterschiedliche Lebensräume für den
Nestbau einerseits und für das Sammeln von Pollen und
Nektar als Larvenproviant andererseits. Für den Nestbau
geeignete Kleinstrukturen sind z.B. Totholz, Trocken-
mauern oder offene und gut besonnte Bodenstellen.
Eine gute Nahrungsgrundlage sind artenreiche Blumen-
wiesen. Der quantitative Pollenbedarf der Bienen ist
enorm gross. Um nur einen einzigen Nachkommen zu
erzeugen, brauchen zahlreiche Wildbienenarten den
gesamten Pollengehalt von mehreren hundert Blüten
(Müller et al. 2006). Dazu müssen die Weibchen je nach
Bienenart zwei- bis 50mal zwischen ihren Nestern und
geeigneten Futterpflanzen hin und her fliegen (Neff
2008, Zurbuchen et al. 2010a).
Durch den zunehmenden Flächenverlust, die Frag-
mentierung der Landschaft und die Intensivierung der
Landwirtschaft gehen vermehrt Kleinstrukturen und
artenreiche Blumenwiesen verloren, mit negativen Aus-
wirkungen auf den Fortpflanzungserfolg vieler Bienen-
arten. Das Verschwinden von geeigneten Nist- und Nah-
rungshabitaten hat auch zur Folge, dass sich die
räumliche Anordnung der entsprechenden Ressourcen
verändert und die Bienen zwingt, grössere Flugdistan-
zen zwischen Nest und Futterpflanzen zurückzulegen.
Wachsende Flugdistanzen können dazu führen, dass Bie-
nen mit eingeschränktem Flugradius geeignete Blüten-
ressourcen ausserhalb dieses Radius nicht mehr nutzen
können und deshalb ihren Neststandort aufgeben müs-
sen. In vielen Fällen dürften Bienen jedoch fähig sein,
sich bis zu einem gewissen Mass an grössere Sammel-
flugdistanzen anzupassen, was aber mit erheblichen
Kosten einhergehen dürfte (Williams und Kremen 2007).
Damit die Wildbienenbestände langfristig erhalten und
gefördert werden können, ist es wichtig zu wissen, wie
unterschiedliche Arten auf räumliche Veränderungen
des Ressourcenangebotes reagieren. Eine erste Zielset-
zung dieser Arbeit war es herauszufinden, wie weit pol-
lensammelnde Weibchen der Natterkopf-Mauerbiene
(Hoplitis adunca) und der Lauch-Maskenbiene (Hylaeus
punctulatissimus) maximal fliegen und wie gross die Dis-
tanzen zwischen Nest und Futterquellen sein dürfen,
damit die Wirtspflanzen noch von einem beträchtlichen
Antonia Zurbuchen, Andreas Müller und Silvia Dorn, ETH Zürich, Institut für Pflanzen-,
Tier- und Agrarökosystem-Wissenschaften, Angewandte Entomologie, 8092 Zürich
Auskünfte: Antonia Zurbuchen, E-Mail: antonia.zurbuchen@ipw.agrl.ethz.ch, Tel. +41 44 632 39 26
Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs-habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna
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Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna | Umwelt
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
Wildbienen haben als unverzichtbare
Bestäuber von Wild- und Kulturpflanzen
einen hohen ökologischen und ökonomi-
schen Nutzen. Rund die Hälfte der 600
Wildbienenarten der Schweiz ist jedoch
gefährdet. Anhaltender Flächenverbrauch
und die Intensivierung der Landwirtschaft
führen zu einem reduzierten Angebot
geeigneter Nist- und Nahrungshabitate. Dies
wiederum zwingt die Bienen, Pollen und
Nektar in zunehmenden Distanzen von ihren
Nestern zu sammeln. In dieser Studie wurden
maximale Sammelflugdistanzen ausgewähl-
ter Wildbienenarten untersucht und die
Auswirkung von zunehmenden Flugdistan-
zen auf deren Fortpflanzungsleistung
analysiert. Bienenarten, die auf eine einzige
Pflanzengattung als Pollenquelle angewiesen
sind, wurden in einem Gebiet ohne geeig-
nete Wirtspflanzen dazu gebracht, Pollen auf
Topfpflanzen in unterschiedlichen Distanzen
von ihren Nestern zu sammeln. Einige
wenige Individuen der Natterkopf-Mauer-
biene (Hoplitis adunca) und der Lauch-
Maskenbiene (Hylaeus punctulatissimus)
erwiesen sich als Langstreckenflieger, die
mehr als 1000 m zwischen Nest und Nah-
rungspflanzen zurücklegten. Die Mehrheit
der Individuen hatte aber bereits bei einer
Distanz von 100 – 300 m ihre Nistaktivität
aufgegeben. Zunehmende Flugdistanzen
zwischen Nest und Futterpflanzen scheinen
hohe Kosten zu verursachen. Tatsächlich
hatten Distanzzunahmen ab 150 m eine
substantielle Reduktion der Fortpflanzungs-
leistung bei der Natterkopf-Mauerbiene und
der Glockenblumen-Scherenbiene (Chelo-
stoma rapunculi) zur Folge. Kurze Distanzen
zwischen geeigneten Nist- und Nahrungsha-
bitaten könnten wesentlich zur Förderung
einer arten- und individuenreichen Wildbie-
nenfauna beitragen.
Anteil der Individuen einer Population besammelt wer-
den können. Eine zweite Zielsetzung war es, den Einfluss
von zunehmenden Sammelflugdistanzen auf die Flug-
zeiten und die daraus resultierenden Fortpflanzungsleis-
tungen der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca)
und der Glockenblumen-Scherenbiene (Chelostoma
rapunculi) experimentell zu quantifizieren.
M a t e r i a l u n d M e t h o d e
Für die vorliegende Untersuchung wurden drei Wildbie-
nenarten unterschiedlicher Grösse ausgewählt, die für
die Versorgung ihrer Brutzellen nur auf je einer einzigen
Pflanzengattung Pollen sammeln: die Natterkopf-Mau-
erbiene (Hoplitis adunca) (Körperlänge 11 – 13mm, Tro-
ckengewicht 19,7mg) (Abb. 1), die Glockenblumen-Sche-
renbiene (Chelostoma rapunculi) (8 – 10mm, 8,6mg) und
die Lauch-Maskenbiene (Hylaeus punctulatissimus)
(6 – 8mm, 5,3mg). Die Natterkopf-Mauerbiene ist auf
Natterkopf (Echium) spezialisiert, die Glockenblumen-
Scherenbiene sammelt Pollen ausschliesslich auf Glo-
ckenblumen (Campanula) und die Lauch-Maskenbiene
ist ein Spezialist von Zwiebeln (Allium). Bei allen drei
Arten handelt es sich um solitär lebende Wildbienen, die
ihre Fortpflanzungsperiode im Sommer (Juni-August)
haben und in Hohlräumen nisten, was ihre Ansiedlung
in künstlichen Nisthilfen relativ einfach ermöglicht.
Die drei Bienenarten wurden in einer intensiv
genutzten Agrarlandschaft bei Selzach (SO) angesiedelt,
in der die artspezifischen Wirtspflanzen fehlten. Dazu
wurden verschlossene Bienennester, die im Jahr zuvor in
hohlen Bambusstäben angelegt worden waren, an
unterschiedlichen Niststandorten im Untersuchungsge-
biet ausgebracht. Diese Niststandorte enthielten ein
grosses Angebot an künstlichen Nestgängen in Form von
Bohrlöchern in Hartholzblöcken (Abb. 2). Als einzige
geeignete Pollenquellen für die drei Bienenarten im
Umkreis von 1600m dienten blühende Pflanzen des
Gemeinen Natterkopfes (Echium vulgare), der Rapunzel-
Glockenblume (Campanula rapunculus) und der Küchen-
zwiebel (Allium cepa), welche in transportierbaren Töp-
fen in das Gebiet gebracht und bei Untersuchungsbeginn
direkt neben den Niststandorten platziert wurden.
Frischgeschlüpfte Bienenweibchen wurden individuell
mit verschiedenen Farbcodes markiert, die mit Modell-
baufarben auf Thorax und Abdomen aufgebracht wur-
den.
Maximale Sammelflugdistanzen
Um die maximale Sammelflugdistanz der Natterkopf-
Mauerbiene und der Lauch-Maskenbiene zu bestimmen,
wurden die Töpfe mit den blühenden Wirtspflanzen an
Umwelt | Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna
362 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
jeweils zwei verschiedenen Standorten schrittweise von
den Nestern der Bienen weggerückt. Die Bienen hatten
jeweils einen Tag Zeit, um sich an den neuen Pflanzen-
standort zu gewöhnen. Nach dieser Gewöhnungsphase
wurden auf den Wirtspflanzen und an den Nestern wäh-
rend jeweils zwei Stunden alle markierten Bienen regist-
riert. Alle Individuen, die sowohl auf den Wirtspflanzen
beim Pollensammeln als auch am Niststandort beim Pol-
leneintragen beobachtet werden konnten, wurden als
Individuen gewertet, die bei der getesteten Sammel-
flugdistanz noch Brutzellen verproviantierten. Anschlies-
send wurden die Pflanzentöpfe erneut weiter von den
Nestern weggerückt. Das Experiment wurde so lange
weitergeführt, bis alle Bienen ihre Nistaktivitäten aufge-
geben hatten.
Einfluss von Sammelflugdistanzen auf die Fortpflan-
zung
Um den Einfluss von zunehmenden Sammelflugdistan-
zen auf die Fortpflanzungsleistung zu untersuchen, wur-
den die Natterkopf-Mauerbiene an zwei und die Glo-
ckenblumen-Scherenbiene an drei Niststandorten
angesiedelt. Für beide Arten wurde jeweils ein einzelner
grosser Wirtspflanzenbestand in Form von Topfpflanzen
so im Untersuchungsgebiet platziert, dass die Weibchen
an den zwei beziehungsweise drei verschiedenen Nist-
standorten unterschiedliche Flugdistanzen zurücklegen
mussten, um auf demselben Pflanzenbestand unter den
gleichen Bedingungen Pollen zu sammeln. Durch das
Verschieben des Pflanzenbestandes konnten die Sam-
melflugdistanzen verändert werden. Es wurden drei
unterschiedliche Distanzpaare für die Natterkopf-Mau-
erbiene und ein Distanztriplett für die Glockenblumen-
Scherenbiene getestet. An den verschiedenen Niststand-
orten wurden gleichzeitig durch je einen Beobachter die
individuellen Sammelflugzeiten pollensammelnder
Weibchen ermittelt und daraus die durchschnittliche
Dauer eines Pollensammelfluges für jede Sammelflugdi-
stanz berechnet. Da in einem vorgängigen Experiment
gezeigt werden konnte, dass die transportierte Pollen-
menge einer Biene unabhängig von der Flugdistanz ist,
kann davon ausgegangen werden, dass alle Bienen einer
Art ungefähr gleich viele Pollensammelflüge brauchen,
um eine Brutzelle mit einer durchschnittlichen Pollen-
menge zu versorgen. Für jede Sammelflugdistanz wurde
die durchschnittliche Zeit für die Verproviantierung
einer einzelnen Brutzelle bestimmt, indem die durch-
schnittliche Sammelflugdauer mit der vorgängig ermit-
telten durchschnittlichen Anzahl Pollensammelflüge
multipliziert wurde, die für die Verproviantierung einer
Brutzelle notwendig ist.
Abb. 2 | Die drei untersuchten Bienenarten wurden in einer inten-siv bewirtschafteten Agrarlandschaft bei Selzach (SO) in künstli-chen Nisthilfen angesiedelt. Im ganzen Untersuchungsgebiet fehl-ten natürliche Bestände der artspezifischen Wirtspflanzen. Die ein-zigen nutzbaren Wirtspflanzen wurden in Töpfen ins Gebiet ge-bracht. Durch das Verschieben der Töpfe konnten die Bienen dazu gebracht werden, Pollen in genau bestimmten Distanzen von ihren Nistplätzen zu sammeln.
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Natterkopf-Mauerbiene
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0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
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Sammelflugdistanz [m]
Ante
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3
15
2829
14
4 4 4
31
2
10
21
2
24 15
13 12
64
3 3 2 20 0
2 1
11
10
6
00
Lauch-Maskenbiene
0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0
<1 100 200 300 380 400 500 600 700 750 800 900 1100 1275
<1 75 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1270 1400 1600
Ante
il Bi
enen
Standort A
Standort B
Abb. 3 | Anteil der ursprünglich markierten Weibchen der Lauch-Maskenbiene (Hylaeus punctulatissimus) und der Natterkopf-Mau-erbiene (Hoplitis adunca), die im zweiten Untersuchungsjahr beim Pollensammeln auf Topfpflanzen in zunehmenden Distanzen von ihrem Nistplatz beobachtet wurden. Die Experimente wurden an je zwei Standorten mit verschiedenen Distanzintervallen durchge-führt. Daten für die Lauch-Maskenbiene wurden während 32 Tagen, jene für die Natterkopf-Mauerbiene während 45 Tagen erhoben (Zurbuchen et al. 2010b). Die Zahlen über den Balken geben die Anzahl beobachteter Individuen an.
Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna | Umwelt
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
Die Resultate der vorliegenden Untersuchung zeigen
deutlich, dass es bezüglich der Sammelflugdistanzen
individuelle Unterschiede innerhalb der untersuchten
Wildbienenpopulationen gab. Mit zunehmenden Sam-
melflugdistanzen nahm der Anteil Bienenweibchen, die
Brutzellen verproviantierten, stark ab, was im Endeffekt
zu starken lokalen Bestandeseinbussen führen kann.
R e s u l t a t e & D i s k u s s i o n
Maximale Sammelflugdistanzen
Aufgrund früherer Studien, die einen positiven Zusam-
menhang zwischen Körpergrösse und maximaler Sam-
melflugdistanz nachweisen konnten (Gathmann und
Tscharntke 2002, Greenleaf et al. 2007), wurde zu Beginn
der Untersuchung eine maximale Sammelflugdistanz
von 400m-600 m für die grosse Natterkopf-Mauerbiene
und eine maximale Sammelflugdistanz von 100 m-250 m
für die kleine Lauch-Maskenbiene erwartet. Mit 1400 m
respektive 1100 m waren die ermittelten maximalen
Sammelflugdistanzen sowohl der Lauch-Maskenbiene
als auch der Natterkopf-Mauerbiene erstaunlich lang
(Abb. 3). Allerdings wurden diese langen Sammelflugdi-
stanzen bei beiden Bienenarten nur von wenigen Indivi-
duen zurückgelegt. Die Mehrheit der getesteten Indivi-
duen erwies sich dagegen als Kurzstreckenflieger. So
hatte die Hälfte der Weibchen der Natterkopf-Mauer-
biene bereits bei einer Sammelflugdistanz von 300 m
ihre Nistaktivitäten aufgegeben und die Hälfte der
Weibchen der Lauch-Maskenbiene flog nicht weiter als
225 m im ersten und 100 m im zweiten Untersuchungs-
jahr. Dass diese Weibchen nicht Opfer von Feinden wur-
den oder altershalber starben, zeigte sich daran, dass
viele Weibchen beider Arten zwar noch am Niststandort,
aber nicht mehr beim Pollensammeln auf den Wirts-
pflanzen beobachtet werden konnten. Andere Weib-
chen, die ihre Nistaktivitäten an den Niststandorten auf-
gegeben hatten, dürften sich wohl neue Neststandorte
und Pollenquellen gesucht haben.
Bienenart nDistanzpaar/-triplett [m]
tFlug[h:min:s]
tBrutzelle[h:min]
Brutzelle pro Stunde
Reduktion der Fortpflan-zungsleistung bei längerer
Distanz [%]Statistik
Natterkopf-Mauerbiene18 225 0:27:35a 21:09 0,047
17 375 0:35:51b 27:29 0,036 23 (375 m vs. 225 m) t-Test, p<0,01
Natterkopf-Mauerbiene9 100 0:18:27a 14:09 0,071
17 300 0:26:49b 20:34 0,049 31 (300 m vs. 100 m) t-Test, p<0,01
Natterkopf-Mauerbiene18 150 0:33:15a 25:30 0,039
25 450 0:44:50b 34:22 0,029 26 (450 m vs. 150 m) t-Test, p<0,001
Glockenblumen-Scherenbiene
11 400 0:18:10a 5:42 0,174
6 500 0:15:04a 4:46 0,210 36 (1000 m vs. 400 m) ANOVA, p<0,05
6 1000 0:27:28b 8:41 0,114 46 (1000 m vs. 500 m) mit TukeyHSD
Tab. 1 | Reduktion der Fortpflanzungsleistung der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca) und der Glockenblumen-Scherenbiene (Chelostoma rapunculi) bei unterschiedlich langen Sammelflugdistanzen unter gleichen äusseren Bedingungen. Basierend auf den durch-schnittlichen Messwerten für die Dauer eines Pollensammelfluges (tFlug) und der Anzahl Pollensammelflüge, die für die Verproviantierung einer Brutzelle benötigt wird (FBrutzelle), konnte der Zeitaufwand für die Verproviantierung einer Brutzelle (tBrutzelle=tFlug×FBrutzelle) abgeschätzt werden. Die Reduktion der Fortpflanzungsleistung bezieht sich auf die Anzahl Brutzellen, die bei unterschiedlichen Sammelflugdistanzen pro Zeiteinheit mit Pollen versorgt werden können (Zurbuchen et al. 2010a). Unterschiedliche Buchstaben geben einen signifikanten Unterschied an. n=Anzahl Individuen, die getestet wurden.
Abb. 4 | Durchschnittliche Dauer (± Standardfehler) eines Pollen-sammelfluges der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca) für sechs verschiedene Distanzen. Es wurden jeweils zwei Distanzen gleichzeitig und unter identischen Bedingungen getestet. Unter-schiedliche Buchstaben geben einen signifikanten Unterschied an (Zurbuchen et al. 2010a). t-Tests: 225 m/375 m, p<0,01, n225=18, n375=17; 100 m/300 m, p<0,01, n100=9, n300=17; 150 m/450 m, p<0,001, n150=18, n450=25.
364
Umwelt | Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
Einfluss von Sammelflugdistanzen auf die Fortpflan-
zung
Die Zunahme der Sammelflugdistanz um 150 m bis 600 m
verlängerte die durchschnittliche Dauer für einen Pol-
lensammelflug signifikant (Abb. 4, Tab. 1). So benötigte
die Natterkopf-Mauerbiene bei einer Zunahme der Flug-
distanz um 150 m, 200 m beziehungsweise 300 m rund
acht bis zwölf Minuten länger für einen Pollensammel-
flug, und die Sammelflugdauer der Glockenblumen-
Scherenbiene verlängerte sich bei einer Distanzzunahme
um 400 m beziehungsweise 500 m um rund neun bis
zwölf Minuten (Tab. 1). Die Natterkopf-Mauerbiene
musste durchschnittlich 46 Pollensammelflüge absolvie-
ren, um eine einzige Brutzelle mit genügend Pollen zu
füllen, die Glockenblumen-Scherenbiene brauchte dazu
rund 19 Pollensammelflüge (Abb. 5). Bei längeren Sam-
melflugdistanzen führte die zusätzlich benötigte Zeit für
einen einzelnen Sammelflug deshalb zu einem deutlich
grösseren Zeitaufwand für die Verproviantierung einer
einzelnen Brutzelle und entsprechend zu einer geringe-
ren Anzahl Nachkommen während einer Fortpflan-
zungssaison. Die Natterkopf-Mauerbiene versorgte bei
einer Zunahme der Flugdistanz um 150 m, 200 m bezie-
hungsweise 300 m rund 23 %, 31 % respektive 26 %
weniger Brutzellen. Bei der Glockenblumen-Scheren-
biene reduzierte sich bei einer Zunahme der Flugdistanz
um 500 m bzw. 600 m die Anzahl Brutzellen um 46 %
respektive 36 %. Mehrere Untersuchungen zeigten, dass
bei den Bienen mit erhöhter Flugaktivität der Alterungs-
prozess beschleunigt und die Lebensdauer reduziert
wird (Torchio und Tepedino 1980, Schmid-Hempel und
Wolf 1988). Diese Aspekte wurden in dieser Arbeit nicht
berücksichtigt. Es ist also bei zunehmenden Flugdistan-
zen in Wirklichkeit mit noch grösseren Fortpflanzungs-
einbussen zu rechnen. Wachsende Sammelflugdistanzen
haben aber nicht nur negative Auswirkungen auf die
Fortpflanzungsleistung der adulten Bienenweibchen,
sondern dürften auch die Mortalität der Larven erhöhen.
Je länger ein offenes Nest unbeaufsichtigt bleibt, desto
höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Brutzellen
durch natürliche Feinde parasitiert werden (Goodell
2003, Seidelmann 2006). In einer Studie mit der Luzerne-
Blattschneiderbiene (Megachile rotundata) wurde der
tatsächliche Fortpflanzungserfolg bei zwei unterschied-
lichen Sammelflugdistanzen unter Berücksichtigung von
Alterungsprozessen und dem Einfluss von Parasiten
untersucht (Peterson und Roitberg 2006). Bienenweib-
chen, die 150 m weit fliegen mussten, um Pollen zu sam-
meln, produzierten rund 74 % weniger lebensfähige
Nachkommen als Weibchen, deren Nester sich direkt
neben den Pollenquellen befanden.
S c h l u s s f o l g e r u n g e n
Für die Erhaltung und Förderung arten- und individu-
enreicher Wildbienenbestände sollten geeignete Nest-
und Nahrungshabitate nicht weiter als 100 m bis 300 m
von einander entfernt liegen. Kurze Sammelflugdistan-
zen erhöhen den Fortpflanzungserfolg der Wildbienen
wesentlich, indem sie es den pollensammelnden Weib-
chen ermöglichen, die Nahrungsressourcen effizient zu
nutzen. Durch gezielte Förderungsmassnahmen auf
Landschaftsebene, wie zum Beispiel der Schaffung von
blütenreichen Flächen und Kleinstrukturen in enger
Nachbarschaft zueinander, hat die Landwirtschaft die
Chance, einen grossen Beitrag zur Erhaltung und För-
derung einer reichen Wildbienenfauna zu leisten. Eine
arten- und individuenreiche Wildbienenfauna ist wie-
derum Garant für die sichere Bestäubung von Wild-
und Nutzpflanzen. Die grossartige Unterstützung
dieser Forschungsarbeit durch ausnahmslos alle
Betriebsleiter in der Selzacher Witi zeigt das grosse
Interesse der Landwirtschaft an einer reichen Bestäu-
berfauna deutlich auf. n
Diese Arbeit wurde durch das Competence Centre Environment and Sustainability
(CCES) finanziell unterstützt.
Abb. 5 | Geöffnete Nester der Glockenblumen-Scherenbiene (Che-lostoma rapunculi) (oben) und der Natterkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca) (unten). Sichtbar sind die Brutzellen, die beidseits durch Zellwände aus Erde begrenzt und mit einem Gemisch aus Pollen und Nektar als Proviant für die Larven gefüllt sind. Für die Verprovian-tierung einer einzigen Brutzelle benötigt die Glockenblumen-Sche-renbiene im Durchschnitt rund 19, die Natterkopf-Mauerbiene rund 46 Pollensammelflüge.
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365
Kurze Flugdistanzen zwischen Nist- und Nahrungs habitaten fördern eine reiche Wildbienenfauna | Umwelt
Ria
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Sum
mar
y
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 360–365, 2010
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Close neighbourhood of nesting sites and foraging
habitats enhances a diverse fauna of native bees
Native bees are essential pollinators of wild and crop
plants providing high ecological and economical
benefits. However, half of the 600 native bee species
of Switzerland are endangered. Ongoing soil sealing
and intensification of agricultural land use result in
fewer suitable nesting sites and foraging habitats,
which is expected to force female bees to cover
longer distances between nest and flower-rich
patches. In this study, maximum foraging distances
of selected solitary bee species were investigated
and the effect of increasing foraging distances on
their reproduction was analyzed. Bee species, which
restrict pollen foraging to a single plant genus, were
established in an agricultural landscape lacking their
specific host plants. Females were forced to collect
pollen on potted host plants at different distances
from their nests. Only few individuals of Hoplitis
adunca and Hylaeus punctulatissimus covered long
distances of more than 1000 m to collect pollen. The
majority of females already discontinued foraging at
a distance of 100 – 300 m, which indicates that long
distances between nesting sites and flower resources
impose high costs on reproduction. In fact, increased
distances by 150 m and more substantially reduced
the number of progeny produced by females of
Hoplitis adunca and Chelostoma rapunculi. Thus, a
close neighbourhood of nesting and foraging
habitats clearly contributes to a diverse native bee
fauna and to an increase of bee population sizes.
Key words: foraging distance, bee conservation,
fitness cost, habitat fragmentation.
Distanze brevi tra il luogo di nidificazione e le
zone di bottinatura favoriscono le api selvatiche
Le api selvatiche sono impollinatori indispensabili
della flora selvatica e coltivata. Esse ricoprono anche
un ruolo importante sul piano ecologico ed economico.
Circa metà delle 600 specie d’api selvatiche presenti in
Svizzera sono minacciate. Il crescente sfruttamento
delle superfici e l’intensificazione dell’agricoltura
riducono gli ambienti adatti alla nidificazione e alla
bottinatura. Le api devono quindi percorrere distanze
sempre maggiori per raccogliere nettare e polline.
Questo studio mira a determinare la distanza massima
che alcune specie d’api selvatiche riescono a percorrere
per la bottinatura e ad analizzare l’impatto delle cre-
scenti distanze sulla riproduzione. Delle specie d’api
selvatiche, strettamente infeudate a un genere di
piante, sono state poste in un ambiente privo di
appropriate piante ospite, inducendole a bottinare su
specie in vaso poste a diverse distanze dagli alveari.
Alcuni individui delle specie Hoplitis adunca e Hylaeus
punctulatissimus hanno percorso lunghe distanze,
superando i 1000 metri, tra il nido e la pianta nutritrice.
La maggior parte degli individui ha abbandonato
l’attività di nidificazione già quando la distanza era tra
i 100 – 300 metri. L’aumentare delle distanze di
bottinatura sembra quindi comportare costi elevati.
A partire da una distanza di 150 metri, la capacità ripro-
duttiva è sostanzialmente ridotta, sia per individui
della specie Hoplitis adunca che per quelli della specie
Chelostoma rapunculi. Distanze brevi tra il sito di
nidificazione e zone di bottinatura potrebbero
contribuire considerevolmente a favorire la diversità
delle specie e la crescita delle popolazioni di api
selvatiche.
366 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
N u t z t i e r e
vierungsmethode beeinflusst werden (Dewhurst & King
1998, Nada & Delic 1976). Die Auswirkungen der Fett-
säuren im Raufutter auf den Fettgehalt der Milch
wurden in vielen Studien untersucht (Morel et al. 2006a
& b ). Die vorliegende Studie zeigt, in welchem Maß sich
der Fettgehalt und der Fettsäuregehalt des unterschied-
lich konservierten Raufutters von dem des ursprüngli-
chen Grünfutters unterscheidet. Sie schliesst das Projekt
ab, in welchem bereits der Einfluss der Konservierung
auf den Aminosäurengehalt (Arrigo 2006) sowie auf die
Verdaulichkeit und den Mineralstoffgehalt des Futters
(Arrigo 2007) geprüft wurde.
M a t e r i a l u n d M e t h o d e n
Das Grünfutter wurde in zwei Entwicklungsstadien (früh
und spät) im Abstand von 30 Tagen als erster Schnitt in
den Jahren 2000 und 2002 sowie als dritter Schnitt im
Jahr 2001 geerntet. Nach dem Mähen wurde das Grün-
futter der gleichen Parzelle unterschiedlich konserviert:
Tiefkühlen (-20°C), schonende Trocknung (Versuchsan-
lage, die mit Luft bei 30 °C und einer relativen Feuchtig-
keit von <45 % betrieben wird), Heubelüftung, Trock-
nung auf dem Feld, als Silage bei 30 % Trockensubstanz
(TS) und als Silage bei 50 % TS.
Die Proben im Grünfutter wurden bei der Ernte ent-
nommen und diejenigen der Konserven zirka 200 Tage
später. Die Proben wurden mittels Petrolether-Extrak-
tion auf ihren Fettgehalt untersucht. Die Fettsäuren
wurden im Ausgangsmaterial gaschromatografisch
bestimmt.
E r g e b n i s s e u n d D i s k u s s i o n
Das untersuchte Raufutter entsprach beim ersten Schnitt
2000 einer ausgewogenen Mischung (A), wenn das Fut-
ter früh geschnitten wurde und einer gräserreichen
Mischung (G), wenn es spät geschnitten wurde. Das im
Jahr 2001 als dritter Schnitt geerntete Futter war reich
an feinblättrigen Kräutern (KF). Der erste Schnitt im Jahr
2002 wurde als ausgewogen mit Raigras-Dominanz (AR)
eingestuft. Die während der Mahd durchgeführten
botanischen Analysen zeigten die Homogenität des
E i n l e i t u n g
Freigesetzte Fettsäuren können einen Einfluss auf die
chemischen, organoleptischen und diätetischen Eigen-
schaften von Lebensmitteln tierischer Herkunft haben
(Morand-Fehr & Tran 2001). Der Fettgehalt (FG) sowie
der Fettsäureanteil des Futters können durch die Konser-
Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter Yves Arrigo, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 1725 Posieux
Auskünfte: Yves Arrigo, E-Mail: yves.arrigo@alp.admin.ch, Tel. +41 26 407 72 64
Befüllen der Kisten für die Trocknung mit Warmluft bei 30 °C und unter 40 % Feuchtigkeit.
Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter | Nutztiere
367
Zusa
mm
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ssu
ng
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
Das Grünfutter von ein- und derselben
Parzelle wurde drei Jahre lang in zwei
verschiedenen Stadien - Abstand von
30 Tagen – geerntet undnach sechs verschie-
denen Verfahren konserviert. Es wurden
42 Proben mittels Petrolether-Extraktion auf
ihren Fettgehalt und mittels Gas-Chromato-
graphie auf den Anteil an Fettsäuren
untersucht.
Die Fettgehalte variieren stark (11 bis
40 g/kg TS). Das Futter im frühen Wachstums-
stadium weist die höchsten Fettgehalte auf
(26 vs. 20 g/kg TS; P < 0,01) und der Fettge-
halt der Pflanzen im dritten Schnitt lag über
jenem des Futter im ersten Schnitt (26 gegen-
über 21 g/kg TS;P < 0,05). Die silierten
Konserven haben den höchsten Fettgehalt;
42 % mehr als das Grünfutter. Das auf dem
Feld getrocknete Futter wies den niedrigsten
Wert auf;30 % niedriger als das Grünfutter.
Die Linolensäure ist die dominante Fettsäure
mit einem Wert über 55 Prozent. Die Fett-
säuregehalte werden durch das Vegetations-
stadium beeinflusst. Die Trocknungsverfahren
reduzieren den Anteil an Linolensäure. Um
den Fett- und Fettsäuregehalt , welche im
Grünfutter vorliegen, zu bewahren, muss
das Heuen schnell und schonend durchge-
führt werden.
Grünfutters der Parzelle, wobei in den Konserven der
Anteil der Leguminosen und anderen Pflanzen um bis zu
10 % zugunsten der Gräser zurückging. Dies bestätigte
bisherige Beobachtungen, dass die Vorbereitung des
Futters für die Konservierung zu erheblichen Blattverlus-
ten führen kann. Ihr Einfluss, auf den Nährwert des kon-
servierten Futters ist fast ebenso gross wie das eigent liche
Konservierungsverfahren (Fermentationen, Saftverlust
usw.). Die Fettgehalte und die Fettsäuregehalte des
untersuchten Grünfutters werden in Tabelle 1 dargestellt.
Einfluss von Schnitt und Entwicklungsstadium der
Pflanzen auf den Fettgehalt
Der Fettgehalt der Pflanzen des dritten Schnittes lag
über jenem des ersten Schnittes (26,1 g vs. 21,2 g/kg TS,
P < 0,05; Tab. 2). Der Fettgehalt des im frühen Stadium
geernteten Raufutters war höher als der des im späten
Stadium geernteten Futters (26,1 g vs. 19,6 g/kg TS, P <
0,001, Abb. 1). Diese Ergebnisse bestätigen die Schluss-
folgerungen von Hawke (1963), dass je jünger und rei-
cher das Grünfutter an Blättern und Lipiden in den Chlo-
roplasten ist, um so höher ist der Fettgehalt.
Einfluss der Konservierung auf den Fettgehalt
Der Fettgehalt des untersuchten Raufutters variiert im
ersten Schnitt 2000 stark. Für das auf dem Feld getrock-
nete, spät geschnittene Gras wurden 11,0 g/kg TS analy-
siert und für die spät geschnittene Silage (30% TS)
40,1 g/kg TS (Tab. 3, Abb.2). Die Fettgehalte der Silagen
bei 30 % TS sind höher (P < 0,001) als diejenigen des
Grünfutters und der anderen Konserven. Diese lassen
Fettgehalt
0
5
10
15
20
25
30
35
1.Schnittfrüh2000
1.Schnittspät2000
g kg TS
g kg
TS
1.Schnittfrüh2002
1.Schnittspät2002
3.Schnittfrüh2001
3.Schnittspät2001
Abb. 1 | Fettgehalt des Grünfutters.
sich mit dem Verlust von wasserlöslichen Nährstoffen im
Silosaft oder in den Fermentationsprodukten erklären,
was zu einer Konzentration des Fettgehaltes in der TS
führt. Die übrigen Futterkonserven unterscheiden sich
nur im früh geschnittenen Gras (P < 0,01), bei dem durch
das Trocknen auf dem Feld gegenüber dem Grünfutter
ein niedrigerer Fettgehalt entsteht (19,5 vs. 27,4 g/kg TS).
Die niedrigeren Fettgehalte des Trockenfutters im Ver-
gleich zu jenen des Grünfutters könnten auf der Oxida-
tion und Polymerisation der mehrfach ungesättigten
Fettsäuren beim Heuen (Morand-Fehr & Tran 2001) oder
auf dem Verlust von Blättern beruhen. Dewhurst et al.
(2001) zeigten, dass ein Einfluss des Anteils an Blättern
auf den Fettsäuregehalt im Verlauf des Pflanzenwachs-
tums besteht.
Nutztiere | Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter
368 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
frisches Grünfutter
tiefge-froren
schonened getrocknet
belüftetauf dem Feld getrocknet
bei 30 % TS siliert
bei 50 % TS siliert
Fettgehalt, g/kg TS1
1. Schnitt früh 2000 24,9 19,6 23,7 21,1 18,0 40,1 30,2
1. Schnitt spät 2000 16,8 14,9 11,4 11,4 11,0 25,6 19,3
1. Schnitt früh 2002 27,4 23,7 24,2 20,9 17,8 35,1 28,1
1. Schnitt spät 2002 18,9 16,4 16,2 14,8 11,9 29,3 21,7
3. Schnitt früh 2001 30,0 30,0 25,2 23,6 22,8 36,2 26,4
3. Schnitt spät 2001 26,0 26,3 21,6 20,2 20,5 35,4 21,2
C16:0 % (∑FS)2
1. Schnitt früh 2000 14,1 16,1 19,2 20,1 20,4 14,8 14,9
1. Schnitt spät 2000 19,0 20,4 21,7 25,2 29,4 17,4 19,5
1. Schnitt früh 2002 12,8 14,7 17,5 18,2 20,4 15,4 16,6
1. Schnitt spät 2002 16,8 19,2 21,6 23,1 27,7 18,0 20,0
3. Schnitt früh 2001 13,8 15,0 17,4 16,9 18,3 15,0 16,8
3. Schnitt spät 2001 15,6 16,4 18,8 19,3 20,4 15,9 18,9
C18:0 % (∑FS)3
1. Schnitt früh 2000 1,4 1,8 2,5 2,3 2,4 1,3 1,5
1. Schnitt spät 2000 2,1 2,2 2,4 2,4 3,2 1,6 1,8
1. Schnitt früh 2002 1,4 1,7 1,9 1,9 2,0 1,5 1,6
1. Schnitt spät 2002 1,7 2,4 2,3 2,4 2,8 1,7 2,0
3. Schnitt früh 2001 1,1 1,4 1,6 1,5 1,5 1,2 1,5
3. Schnitt spät 2001 2,0 2,2 2,1 1,9 1,9 1,5 2,2
C18:1 % (∑FS)4
1. Schnitt früh 2000 2,8 3,0 3,3 3,2 3,2 3,1 2,8
1. Schnitt spät 2000 4,5 5,1 5,3 5,3 7,2 4,9 4,1
1. Schnitt früh 2002 2,4 2,4 2,5 2,7 2,8 2,5 2,9
1. Schnitt spät 2002 3,6 4,0 4,1 4,1 5,1 3,7 3,6
3. Schnitt früh 2001 2,7 2,0 2,1 2,1 2,4 2,3 2,3
3. Schnitt spät 2001 4,3 4,6 4,5 3,8 3,5 3,5 3,8
C18:2 % (∑FS)5
1. Schnitt früh 2000 16,7 15,7 18,1 18,1 17,7 16,8 17,2
1. Schnitt spät 2000 20,5 18,0 20,5 19,7 20,8 21,1 21,5
1. Schnitt früh 2002 16,0 14,1 18,2 17,8 18,2 16,9 18,7
1. Schnitt spät 2002 19,0 17,1 19,3 20,7 20,3 20,2 20,4
3. Schnitt früh 2001 14,2 12,6 15,8 14,7 15,6 16,0 15,4
3. Schnitt spät 2001 19,9 18,8 22,2 19,8 18,4 18,5 18,8
C18:3 % (∑FS)6
1. Schnitt früh 2000 64,4 60,5 52,9 53,7 54,8 63,4 61,8
1. Schnitt spät 2000 54,0 52,7 50,2 47,4 39,4 53,5 51,9
1. Schnitt früh 2002 65,4 65,5 58,1 57,3 55,5 61,4 57,9
1. Schnitt spät 2002 57,2 57,4 51,2 48,1 41,8 53,6 51,7
3. Schnitt früh 2001 67,5 67,2 61,0 63,8 61,2 64,9 62,5
3. Schnitt spät 2001 58,2 56,4 51,3 54,1 54,5 52,1 46,2
Tab. 1 | Fettgehalt und Fettsäuregehalt (%) im Grünfutter
1Ts Trockensubstanz, 2 c16 :0 Palmitinsäure in Prozent der fettsäuren, 3 c18 :0 stearinsäure, 4 c18 :1 Ölsäure, 5 c18 :2 Linolsäure, 6 c18 :3 Linolensäure
Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter | Nutztiere
369
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
geschnitten wurde, bis 3,2 % im auf dem Feld getrock-
neten Heu des ersten Schnittes 2000, welches spät
geerntet wurde. Betrachtet man das früh und spät
geschnittene Gras zusammen, unterscheiden sich die
Konserven untereinander im Hinblick auf diese Fettsäu-
ren nicht.
Ölsäure (C18:1)
Der Anteil von C18:1 an den Fettsäuren ist beim früh
geschnittenem Raufutter geringer als beim spät ge-
schnittenen (2,6 vs. 4,4 %; P < 0,001). Die Art der Konser-
vierung hat keinen Einfluss auf den C18:1-Anteil.
Einfluss der Konservierung auf die Fettsäuregehalte
Nur der Gehalt der Palmitinsäuren mit 2,2 ± 0,6 g/kg TS,
Stearinsäuren mit 0,2 ± 0,1 g/kg TS, Ölsäuren mit 0,4 ±
0,1 g/kg TS, Linolsäuren mit 2,2 ± 0,7 g/kg und Linolen-
säuren mit 7,4 ± 3,4 g/kg TS lässt einen Vergleich zu. Der
Anteil der übrigen Fettsäuren ist zu gering (< 0,1g/kg TS)
oder liegt jeweils unter der Nachweisgrenze. Die Summe
der Fettsäuren in der TS macht durchschnittlich 53,4 %
des Fettgehaltes aus. Dieses Verhältnis ist beim spät
geschnittenen Raufutter mit 47,6% geringer als bei früh
geschnittenem (58,8 %; P < 0,001). Der Fettsäuregehalt
der Futterkonserven ist mit Ausnahme der feuchten
Silage ( 30 % TS) geringer als der des Grünfutters (P <
0,001). Auch bei stark vorgetrockneten Silagen (> 70%
TS) wurden geringere Gehalte, insbesondere was die Öl-
und Linolensäuren betraf, im Vergleich zum Grünfutter
nachgewiesen (Elgersma et al. 2003). Diese Verringerung
könnte auf der Wirkung von Mikroorganismen oder
Enzymen pflanzlicher Herkunft während des Fermentati-
onsprozesses beruhen.
Palmitinsäure (C16:0)
Im früh geschnittenen Gras unterscheidet sich der
C16:0-Anteil des Grünfutters (13,6%) von dem der feuch-
ten Futterkonserven tiefgefroren und siliert mit 30% TS
(15,3 – 15,1%, P < 0,01), der wiederum geringer ist als der
des getrockneten Futters (>18,1%; P < 0,01). Im spät
geschnittenen Gras liegt nur das auf dem Feld getrock-
nete Heu mit einem C16:0-Wert von 25,9% über dem der
Feuchtkonserven (< 19,5%; P < 0,01).
Stearinsäure (C18:0)
Der Anteil an C18:0 stellt den geringsten Fettsäurean-
teil der fünf aufgeführten Säuren dar (1,9%). Er variiert
von 1,1% im Grünfutter, welches im dritten Schnitt früh
1. Schnitt
3. Schnitt
Sx p früh spät Sx p
n: 28 14 21 21
FG1 21,2a 26,1b 1,4 0,03 26,1a 19,6b 1,3 <0,01
FSGesamt2 12,2 13,5 1,1 0,42 16,0a 9,3b 0,8 <0,001
C16:0 (%) 19,1 17,0 0,7 0,07 16,6a 20,2b 0,7 <0,001
C18:0 (%) 2,0a 1,7b 0,9 0,04 1,7a 2,1b 0,1 <0,001
C18:1 (%) 3,7 3,1 0,2 0,12 2,6a 4,4b 0,1 <0,001
C18:2 (%) 18,5 17,2 0,5 0,06 16,4a 19,8b 0,3 <0,001
C18:3 (%) 55,1 58,6 1,4 0,10 61,0a 51,6b 1,0 <0,001
Tab. 2 | Gesamtfett- und Fettsäuregehalt in g/kg Trockensubstanz und Fettsäuregehalt in % der FSGesamt gemäß Zyklus oder Entwicklungs-stadium
1fg gesamtfettgehalt, 2fsgesamt gesamtfettsäuregehalt, werte in der gleichen zeile, die verschieden gekennzeichnet sind, unterscheiden sich statistisch.sx steht für die standardabweichung.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Versuchsanlage Feldtrocknung Silage 30% TS Silage 50% TS
g / kg TS
Grünfut
ter
Tiefkü
hlung
Versu
chsan
lage
Belüftu
ng
Feldtr
ockn
ung
Silag
e 30%
TS
Silag
e 50%
TS
g/kg
TS
1. Schnitt 2000, früh
Abb. 2 | Fettgehalt des Grünfutters und seiner Konserven.
370
Nutztiere | Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
Linolsäure (C18:2)
Der C18:2-Anteil im früh geschnittenen Raufutter ist
geringer als der im spät geschnittenen (16,4 vs. 19,8 %;
P < 0,001). Die geringsten Anteile werden im durch Tief-
gefrieren konservierten Futter festgestellt. Dieses unter-
scheidet sich beim früh geschnittenen Gras aus dem ers-
ten Schnitt (P < 0,01) von den anderen Konserven, aber
nicht vom Grünfutter. Die höchsten Anteile enthält das
auf dem Feld getrocknete, das schonend getrocknete
und das bei 50 % TS einsilierte Futter.
Linolensäure (C18:3)
Die Fettsäure C18:3 stellt mit durchschnittlich 56,3 % den
größten Anteil der Fettsäuren dar, wobei dieser Wert
stark schwankt. Er bewegt sich zwischen 39,4 % (spät,
erster Schnitt 2000, auf dem Feld getrocknetes Heu) und
67,5 % (früh, dritter Schnitt 2001, Grünfutter;). Das spät
geschnittene Futter hat niedrigere C18:3-Anteile als das
früh geschnittene (51,6 vs. 61,0%; P < 0,01). Das getrock-
nete Futter und die Silage (50 % TS) wiesen in allen
Schnitten und zu allen Schnittzeitpunkten leicht niedri-
gere Werte auf als Grünfutter und Feuchtkonserven
(P > 0,05).
S c h l u s s f o l g e r u n g e n
Das Vegetationsstadium (früh oder spät) und die Art der
Konservierung haben einen größeren Einfluss auf den
Fett- und Fettsäuregehalt als der Vegetationszyklus. Mit
Ausnahme der Silagen wird durch die Konservierung der
Fettgehalt im Vergleich zum Ausgangsmaterial verrin-
gert, was auch in anderen Versuchen an ALP beobachtet
wurde (Morel et al. 2006b). Die höheren Anteile an
C16:0, C18:0, C18:1 zu Lasten von C18:3 in der getrockne-
ten gegenüber den feuchten Konserven bestätigen, dass
die Trocknungsdauer diese Gehalte beeinflusst. Um die
Gehalte an Fett und C18:3 im getrockneten Futter nicht
zu verlieren, muss das Heuen schnell durchgeführt wer-
den. Das Grünfutter ist dabei schonend zu behandeln,
um die in den Blättern der Pflanzen enthaltenen wert-
vollen Nährstoffe zu bewahren. n
Grünfutter TiefkühlungEntfeuch-
tungBelüftung
Feld- trocknung
Silage 30 % TS
Silage 50 % TS
Sx p
TS(g/kg)1 166d 175d 864a 890a 873a 280c 477b 2,1 <0,001
FG2 26,2bc 21,7cd 24,0bcd 21,0cd 17,9d 37,6a 29,2b 1,4 <0,001
FS gesamt.3 19,9ac 17,0ab 13,6bc 11,6b 11,1b 22,1a 18,9ab 1,6 <0,01
C16:0 (%) 13,5b 15,4b 18,4a 19,2a 20,4a 15,1b 15,8b 0,7 0,002
C18:0 (%) 1,4 1,7 2,2 2,1 2,2 1,4 1,5 0,2 0,03
C18:1 (%) 2,6 2,7 2,9 3,0 3,0 2,8 2,8 0,3 0,92
C18:2 (%) 16,4ab 14,9b 18,1a 17,9a 18,0a 16,8a 18,0a 0,4 <0,01
C18:3 (%) 64,9a 63,0ab 55,5b 55,5ab 55,2ab 62,4ab 59,9ab 1,8 0,02
Tab. 3 | Gesamtfett- und Fettsäuregehalt in g/kg Trockensubstanz und Fettsäuregehalt in % des Gesamtfettfettsäuregehaltes gemäß Konserve in den ersten Schnitten, n:2
1 Trockensubstanz, 2fg gesamtfettgehalt, 3fsgesamt gesamtfettsäuregehalt werte in der gleichen zeile, die verschieden gekennzeichnet sind, unterscheiden sich statistisch.sx steht für die standardabweichung.
371
Fettgehalt und Fettsäurezusammensetzung von konserviertem Raufutter | Nutztiere
Ria
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Sum
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 366–371, 2010
Fat and fatty acids in preserved
forages
This article shows the difference in fat
and fatty acid levels between pre-
served forages and grass. Grass was
harvested from the same plot of land
at two different stages (30 days apart)
over three years and stored using six
different processes. 42 samples were
analysed by extraction using petro-
leum ether for fat and by gas chroma-
tography for fatty acids.
There was considerable variation in the
fat levels (11 to 40 g/kg dry matter
(DM)): fodder cut early showing the
highest levels (26 versus 20 g/kg DM
p < 0,01), and regrowth higher levels
than the first cycle (26 versus 21 g/kg
MS p = 0,03). Fodder stored as silage
had the highest fat level (42 % more
than grass content) and fodder dried
on the ground the lowest (30 % less
than grass content). Linolenic acid was
the most important fatty acid with >
55 %. Fatty acid proportions are
influenced by the stage of maturity
and dry conservation methods reduce
linolenic acid proportion. Grass
harvested quickly as well as careful
handling of the fodder maintain the
fat and fatty acid levels.
Key words: fat, fatty acids, preserved
forages.
Tenore in materia grassa e composi-
zione in acidi grassi di foraggio
conservato
Il presente articolo descrive in quale
misura i tenori in materia grassa (MG)
e acido grasso (AG) dei foraggi
conservati si differenziano da quelli
dell'erba d'origine. Per tre anni è stata
raccolta da una stessa particella erba a
due stadi di sviluppo diversi (30 giorni)
e in seguito conservata in base a sei
processi differenti. Sono stati analizzati
42 campioni mediante estrazione con
etere di petrolio per la MG e cromato-
grafia in fase gassosa per l'AG.
I tenori in MG variano fortemente
(11-40 g/kg MS): il foraggio precoce
presenta i valori più alti (26 vs. 20 g/kg
MS p<0,01); le piante al terzo taglio
hanno tenori superiori a quelle dei
primi cicli (26 vs. 21 g/kg MS p=0,03).
Ad avere i tenori più elevati sono gli
insilati (superiori del 42 % a quelli
dell'erba), mentre il foraggio essiccato
nei campi presenta quelli più bassi
(inferiori del 30 % a quelli dell'erba).
L'acido linolenico è l'AG dominante con
un tasso superiore al 55 per cento. Le
percentuali di AG sono influenzate
dallo stadio di maturazione, mentre
quelle di acido linolenico sono ridotte
dai processi di essicazione. Al fine di
conservare i tenori di MG e AG presenti
nell'erba, la fienagione deve essere
effettuata rapidamente e trattando
con cura il foraggio.
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372 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
Mesokosmenanlage von Syngenta in Stein (AG).
E i n l e i t u n g
Umweltrisikobewertungen sind in den letzten Jahrzehn-
ten Teil vieler Programme zum Schutze der Umwelt
geworden. So gehören sie obligatorisch zu jeder Zulas-
sung von Pflanzenschutzmitteln (PSM), Bioziden und seit
einigen Jahren auch zur Beurteilung von pharmazeuti-
schen Produkten sowie zur Meldung und Registrierung
von Industriechemikalien.
Pflanzenschutzmittel enthalten biologisch aktive
Stoffe, die neben den gewünschten Schutzwirkungen
gegen Schadorganismen auch Nebenwirkungen auf
Nicht-Zielorganismen haben können. Deshalb muss für
die Zulassung neben der Wirksamkeit mit aufwändigen
Testverfahren auch die Sicherheit für Nicht-Zielorganis-
men nachgewiesen werden. Die rechtliche Basis legt die
Pflanzenschutzmittelverordnung (PSMV) fest, die die
Datenanforderungen und Bewertungsgrundsätze
bezüglich Wirksamkeit und Schutz von Mensch und
Umwelt spezifiziert. Die Schweizer PSMV entspricht in
grossen Zügen der Europäischen Pflanzenschutzmittel-
gesetzgebung (91/614/EC bzw. inskünftig 1107/2009/EC).
Um unannehmbare Nebenwirkungen von PSM auf die
Umwelt auszuschliessen, kann die Zulassung eines PSM
Katja Knauer, Stefanie Knauert, Olivier Felix und Eva Reinhard, Bundesamt für Landwirtschaft BLW, 3003 Bern
Auskünfte: Katja Knauer, E-Mail: katja.knauer@blw.admin.ch, Tel. +41 31 323 11 34
Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln
U m w e l t
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
mit spezifischen Risikoreduktionsmassnahmen (z. B.
Abstandsauflagen zu Oberflächengewässer, zeitliche
Anwendungsbeschränkungen) verknüpft werden.
Die Umweltrisikobewertung gemäss PSMV bezweckt,
Ökosysteme wie Gewässer, Böden und Luft zu schützen,
um nichtakzeptable Schäden auf die dort lebenden
Organismen zu verhindern. Bei der aquatischen Risiko-
bewertung ist der Schutz von Wasserlebewesen, die
typischerweise in Bächen und kleinen Flüssen angren-
zend an das Agrarland anzutreffen sind, im Fokus. Der
Schutz von Oberflächengewässern vor schädlichen Aus-
wirkungen von PSM wird ebenfalls in anderen Rechtser-
lassen, wie zum Beispiel in der auf das Umweltschutzge-
setz gestützten Gewässerschutzverordnung (GSchV)
behandelt. Anhang 2, Ziffer 12 GSchV stellt für PSM die
folgende quantitative Anforderung: «0.1 µg/L je Einzel-
stoff, vorbehalten bleiben andere Werte auf Grund von
Einzelstoffbeurteilungen im Rahmen des Zulassungsver-
fahrens».
M e t h o d e
Ziel einer Umweltrisikobewertung ist es, nicht akzepta-
ble Schäden und negative Effekte auf Ökosysteme zu
verhindern. Dafür werden Expositionskonzentrationen
abgeschätzt und ökotoxikologische Daten erhoben. In
der Folge werden ökologische Risiken abgeschätzt,
indem die potenzielle Exposition und die möglichen
Effekte ins Verhältnis gesetzt werden (Risiko = Exposi-
tion / Effekte). Um in der EU ein einheitliches Vorgehen
bei der Risikobewertung zu gewährleisten, wurden die
Datenansprüche und die Vorgehensweise in verschiede-
nen Wegleitungen unter anderem im aquatischen
Guidance-Dokument (SANCO/3268/2001 rev.4) festge-
halten.
Expositionsabschätzung
Für die Expositionsabschätzung werden Angaben über
Aufwandmengen, Stoffeigenschaften und das Verhalten
der in PSM enthaltenen aktiven Stoffe in der Umwelt
benötigt. Die Expositionsabschätzung erfolgt meistens
mit Computermodellen, die voraussichtliche Umwelt-
konzentrationen (PEC, vgl. Glossar) berechnen. Bei den
Berechnungen werden sogenannte «Worst-case-Annah-
men» in Bezug zum Beispiel auf Abbau der Substanzen,
Klima- und Bodenbedingungen getroffen, um mögliche
Spitzenkonzentrationen von PSM in Gewässern bei der
Risikobewertung einzubeziehen. Zudem werden bei der
Expositionsabschätzung verschiedene Eintragswege wie
Abdrift, Abschwemmung und Drainage in Oberflächen-
gewässer berücksichtigt. Bei einer Spritzapplikation
kann zum Beispiel PSM-haltiger Sprühnebel in angren-
Umweltrisikobewertungen zielen darauf hin,
Ökosysteme wie Gewässer, Böden und Luft
zu schützen, um nichtakzeptable Schäden auf
die dort lebenden Organismen ausschliessen
zu können. Für die Bewertung von Pflanzen-
schutzmitteln (PSM) in Gewässern stehen
typische Bäche und kleine Flüssen angren-
zend an das Agrarland im Fokus. Risikobe-
wertungen basieren auf der Abschätzung
von Expositionskonzentrationen und der
Erhebung von einer Vielzahl ökotoxikologi-
scher Daten. Bei der Abschätzung der
Toxizität eines PSM werden Wirkungen auf
Individuen, Populationen und Lebensgemein-
schaften erhoben, um kurz- wie auch
langfristige Folgen einer Belastung ermitteln
zu können. Risikobewertungen werden für
Umweltmanagemententscheidungen
zwingend benötigt, da die Zusammenstel-
lung umweltrelevanter Informationen es
ermöglicht, potenzielle Risiken zu erkennen
und Vermeidungsstrategien zum Schutze der
Umwelt zu entwickeln. Die Handlungsoptio-
nen, um das Risiko auf einem akzeptablem
Niveau zu halten, sind vielseitig. Durch das
Vorschreiben konkreter Auflagen auf
spezifische PSM wie zum Beispiel das
Einhalten von bestimmten Abständen zu
Oberflächengewässern oder der obligatori-
sche Einsatz von abdriftmindernder Technik
bei der Anwendung, können PSM weiterhin
sicher in der Landwirtschaft eingesetzt
werden und unannehmbare Effekte auf
Lebensgemeinschaft weitgehend ausge-
schlossen werden.
Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt
Umwelt | Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln
374 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
zende Gewässer gelangen (Abdrift). Bei Regen, beson-
ders bei Starkregen oder Regenfall auf gefrorenem
Boden, oder während der Schneeschmelze können PSM
abgeschwemmt und in Oberflächengewässer eingetra-
gen werden (Abschwemmung). Auch durch Drainagen -
landwirtschaftlich genutzte Böden sind oft drainiert -
können PSM schnell versickern, abfliessen und von den
behandelten Flächen in angrenzende Oberflächenge-
wässer gelangen.
Toxizitätsabschätzung
Bei der Abschätzung der Toxizität eines PSM werden Wir-
kungen auf Individuen, Populationen und Lebensgemein-
schaften ermittelt. Toxizitätsdaten werden nach einem
stufenförmigen Prozess generiert (Abb. 1).
Auf der ersten Stufe wird für die Bewertung eines
potenziellen Risikos für Wasserorganismen ein Basisdaten-
satz erstellt, dem akute und chronische ökotoxikologische
Labortests mit Algen, Daphnien und Fischen zu Grunde
liegen. Diese Tests werden nach international harmoni-
sierten Richtlinien durchgeführt (OECD-Testverfahren
nach GLP). In Kurzeittests werden akute Effekte wie zum
Beispiel Mortalität erfasst, während in Langzeittests chro-
nische Effekte vorwiegend auf die Reproduktion unter-
sucht werden. Aus den Ergebnissen werden ökotoxikolo-
gische Werte wie der akute EC50 (oder der chronische
NOEC (vgl. Glossar) berechnet.
Um unvermeidliche Ungenauigkeiten bei der Übertra-
gung von Laborergebnissen von einzelnen wenigen Orga-
nismen auf reale Gewässerverhältnisse Rechnung zu tra-
gen, wird das Testergebnis für die empfindlichste Art mit
einem Sicherheitsfaktor (AF) versehen. Die Berücksichti-
gung resultiert in einem sogenannten PNEC (PNEC = EC50/
AF und PNEC = NOEC/AF) (Tab. 1), einer Konzentration, bei
der keine negativen Effekte auf das aquatische Ökosystem
zu erwarten sind (Abb. 2). Die PNEC werden dabei so
berechnet, dass selbst bei einer langfristigen Pestizidexpo-
sition keine Beeinträchtigung der aquatischen Organis-
men zu erwarten ist.
Kenngrössen Organismen Tests Methoden
PNEC = EC50 / AF Auswertung von Speziesdaten Akute Laborstudien Dosis-Wirkungskurven
PNEC = NOEC / AF Auswertung von Speziesdaten Chronische Laborstudien Dosis-Wirkungskurven
HC5 * AF Spezies-Sensitivitätsverteilungen Akute und chronische Studien Probabilistische Auswertung
NOEAEC * AFAuswertung der Populations- und
GemeinschaftsdatenMikro- und Mesokosmendaten,
komplexe UmweltsystemePrinciple-Response-Kurven, Gemein-schaftindices, Dosis- Wirkungskurven
EAC oder RAC Alle verfügbaren Daten Alle Tests Alle Methoden
Tab. 1 | Ökotoxikologische Kenngrössen in der Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln
2
3
1
4Realistisch
2
3
1
4
Einfach(Wenige Daten)
Komplex
KonservativStandardtests+ Sicherheitsfaktor
(Viele Daten)
Zusätzliche Studien+ Speziessensitivitätsverteilungen
Semi-Feldstudien(Micro-Mesokosmen)
Effekt-Modelle
Abb. 1 | Stufenweises Vorgehen in der Effektbewertung.
Gefahrenbewertung von PSM in Oberflächengewässern
Akuter T
Akuter Test (EC50) Chronischer Test (NOEC)Repräsentative sensitiveSpezies von drei
trophischen Ebenendes Ökosystems
Sicherheitsfaktor
PNEC
Abb. 2 | Gefahrenbewertung für Ökosysteme im Rahmen der PSM-Zulassung.
Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt
375
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
Ergibt sich aus dem Vergleich der Toxizitätsdaten der
1. Stufe (PNEC) mit der Expositionskonzentration (PEC)
ein potenzielles Risiko für aquatische Organismen, so
geht man auf die nächst höhere Stufe in der Risikobe-
wertung (Abb. 1, Daniel 2007). Nun müssen zusätzliche
Studien herangezogen werden, um die Unsicherheit der
Übertragung von Laborergebnissen auf die reale Situa-
tion zu überprüfen. Es können dafür weitere Tests mit
anderen Organismen der sensitivsten Gruppe, Versuche
mit realistischeren Expositionen und Multispeziestests
durchgeführt werden.
Für die Auswertung von Ergebnissen (EC50 und
NOEC) mehrerer Organismen der sensitiven Gruppe kön-
nen probabilistische Methoden angewendet werden,
mit denen die Gefährdung der aquatischen Organismen
abgeschätzt wird. Der ökotoxikologisch relevante Wert
aus den Spezies-Sensitivitätsverteilungen ist die Gefah-
renkonzentration (HC5, vgl. Glossar) (Tab.1).
Bei Versuchen, die realistische Expositionsszenarien
berücksichtigen, wird häufig der Einfluss des Sediments
auf die Wirkung einer Substanz beurteilt oder der Abbau
der Substanz in der Wasserphase simuliert, wie sie unter
natürlichen Bedingungen zu erwarten wäre.
Für die Multispeziestests wurden eine Reihe von
Modell-Ökosystemen entwickelt, wie zum Beispiel
Micro- und Mesokosmen, die es ermöglichen, Effekte
von PSM auf komplexe aquatische Lebensgemeinschaf-
ten zu untersuchen. Neben den direkten Effekten wird
in diesen Systemen auch die Regenerationsfähigkeit, das
heisst auch das Erholungspotenzial von Populationen
und Lebensgemeinschaften untersucht und in der Risi-
kobewertung berücksichtigt. Temporäre Effekte, von
denen sich Populationen in einem kurzen Zeitraum
erholen können, werden als akzeptabel eingestuft. Für
diese Multispeziestests werden sogenannte NOEAEC
(vgl. Glossar) festgelegt.
Auch auf die Ergebnisse dieser «Higher-tier»-Studien
(auf höherer Stufe) können zur Abschätzung des tat-
sächlichen Risikos zusätzliche Sicherheitsfaktoren einge-
rechnet werden. Die Höhe der Faktoren ist abhängig
von der Qualität und Quantität der vorhandenen ökoto-
xikologischen Studien. Für die Entscheidung, welche
Vorgehensweise im Rahmen der Risikobewertung sinn-
voll ist, sind das Wissen und die Erfahrungen von Exper-
ten unabdingbar. Guidance-Dokumente, die die Metho-
den der Durchführungen komplexer Tests und die
Auswertung empfehlen, können herangezogen werden
(HARAP 1999, CLASSIC 2001).
Eine Gesamtbewertung aller ökotoxikologischen
Daten ermöglicht in einem abschliessenden Schritt in der
Risikobewertung, eine akzeptable Umweltkonzentra-
tion (EAC) für ein PSM festzulegen. Der EAC ist zu ver-
Abb. 3 | Der Seebach im Agrarland des Kantons Bern.
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Glossar
•• PSM: Pflanzenschutzmittel
•• PSMV: Pflanzenschutzmittelverordnung
•• GSchV: Gewässerschutzverordnung
•• PEC: predicted environmental concentration
•• GLP: good laboratory practice; gute Laborpraxis
•• EC50: effect concentration; Konzentration, bei der
50 Prozent des Effekts auftritt
•• NOEC: no observed effect concentration; Konzen-
tration, bei der kein Effekt auftritt
•• NOEAEC: no observed ecologically adverse effect
concentrations; Konzentrationen, bei denen keine
für die Umwelt nachteiligen Effekte auftreten
•• AF: assessement factor, Sicherheitsfaktor
•• PNEC: EC50/AF sowie NOEC/AF
•• HC5: hazard concentration; Gefahrenkonzentration
bei der fünf Prozent der getesteten Organismen einen
50-prozentigen oder gerade noch keinen Effekt
zeigen
•• EAC oder RAC: ecologically acceptable concentration,
annehmbare Umweltkonzentration oder regulatory
acceptable concentration, regulatorisch akzeptable
Konzentration
376
Umwelt | Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
gleichen mit dem PNEC, der auf der ersten Stufe der Risi-
kobewertung festgelegt wird, und wird heute auch oft
als regulatorisch akzeptable Konzentration (RAC)
bezeichnet. Je mehr Studien vorhanden sind, umso bes-
ser und sicherer lässt sich eine Risikobewertung durch-
führen. Liegen neue Erkenntnisse vor, müssen die Werte
neu berechnet werden, damit die geltenden Bewilli-
gungsvoraussetzungen erfüllt sind (Art. 21, PSMV). Die
Erhebung dieser für die Risikobewertung relevanten
Daten ist für jeden Wirkstoff und jedes Produkt obliga-
torisch.
D i s k u s s i o n u n d S c h l u s s f o l g e r u n g e n
Wofür wird eine Risikobewertung verwendet?
Aquatische Risikobewertungen werden für Umweltma-
nagemententscheidungen zwingend benötigt. Sie stel-
len umweltrelevante Informationen zusammen, um die
grössten Risiken zu erkennen und um Wissenslücken zu
identifizieren. Basierend auf diesen Informationen kön-
nen Auflagen auf PSM-Produkte gesetzt werden, zum
Beispiel Abstände zu Oberflächengewässern oder der
obligatorische Einsatz von abdriftmindernder Technik
bei der Anwendung eines spezifischen Produktes, um
unannehmbare Effekte für die aquatische Lebensge-
meinschaft weitgehend auszuschliessen.
Was sind die Schutzziele der PSMV?
Die PSMV stellt sicher, dass PSM gemäss international
vereinbarten Kriterien hinreichend geeignet sind, aber
auch bei vorschriftsmässigem Umgang keine unannehm-
baren Nebenwirkungen auf Mensch, Tier und Umwelt
haben (Art. 1 PSMV).
Um dieses Schutzziel für die Umwelt zu gewährleis-
ten, muss jede Umweltrisikobewertung spezifische
Bewertungskriterien festlegen. Sie muss einerseits geeig-
nete Endpunkte definieren, deren Verwendung es
ermöglicht, Umweltwerte wie zum Beispiel die aqua-
tische Lebensgemeinschaft zu schützen. Andererseits
muss das Schutzniveau definiert werden. Hierbei ist fest-
zulegen, welche Effekte akzeptiert werden und mit wel-
cher Unsicherheit die Vorhersage der Effekte belegt sein
darf.
Wie geeignet sind die Vorhersagen einer Risiko-
bewertung?
Entsprechend der PSMV dürfen ökotoxikologische Kenn-
grössen wie PNEC, EAC oder RAC (Tab. 2) nicht über-
schritten werden. Die Modellierung der Exposition
berücksichtigt verschiedene Eintragswege wie Abdrift,
Abschwemmung und Drainage für Oberflächengewäs-
ser. So wird garantiert, dass keine unannehmbaren
Effekte für die aquatischen Lebensgemeinschaften zu
erwarten sind. Erst dann ist die Zulassung eines PSM
möglich. Mit Hilfe gezielter Messkampagnen zur Bestim-
mung von PSM-Konzentrationen in Oberflächengewäs-
sern wird die Richtigkeit der Risikobewertung und des
darauf basierenden Zulassungsentscheids überprüft und
gegebenenfalls eine Anpassung der Produktzulassung
initiiert. Dieser Vergleich ist für jedes PSM durchführbar
und macht eine Einschätzung des potenziellen Risikos
für die aquatischen Lebensgemeinschaften möglich
(Chèvre 2003). Massnahmen zur Reduktion der PSM-Ein-
träge in Oberflächengewässer sind gegebenenfalls zu
treffen. Dabei sind in einem ersten Schritt mögliche
Emissionsquellen zu reduzieren, die Einhaltung von
Anwendungsbeschränkungen zu kontrollieren und das
Auflagenmanagement zu überprüfen. n
Wirkstoff Kenngrössen (μg/L)
Beflubutamid 0,55
Benalaxyl- M 3
Bifenazat 1,7
Clothianidin 10
Cyflufenamid 2,4
Etofenprox 0,0054
Flonicamid 310
Fluoxastrobin 0,63
Kaliumbicarbonat 7314
Kaliumiodid 57
Kaliumthiocyanat 27
Laminarin >1000
Mandipropamid 28
Mepiquat-chlorid 260
Metrafenone 8,2
Oxardiagyl 0,09
Pelargonsäure 1190
Pethoxamid 0,5
Picloram 55
Pinoxaden 44
Tembotrion 0,85
Triazoxid 0,78
Tritosulfuron 4,8
6-Benzyladenin 205
Tab. 2 | Ökotoxikologische Kenngrössen (PNEC) für Pestizide in Oberflächengewässern berechnet nach den Vorgaben der Pflanzen-schutzmittelverordnung
377
Aquatische Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln | Umwelt
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Sum
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 372–377, 2010
Pesticides risk assessment for aquatic
ecosystem
The analyse of environmental risks aims
to protect water, soils and the air so that
the organisms living in these ecosystems
do not suffer an unacceptable level of
damage. To analyse the effects of plant
protection products in rivers and streams,
the focus is typically on small waters
adjacent to farmland. Risk assessment is
based on an estimation of the exposure
and on various ecotoxicological data. In
order to estimate the toxicity of a plant
protection product, its effects on individu-
als, populations and communities are
investigated so that both short and
long-term consequences of an exposure
can be determined. Risk analyses are
essential for decisions concerning environ-
mental management, since a compilation
of environmental relevant informations
can lead to the identification of potential
risks and to the development of strategies
to avoid damage to the environment.
There are many ways of keeping risks to
an acceptable minimum. By introducing
compulsory practical conditions for
specific plant protection products, like the
utilisation at an obligatory distance from
surface waters, or the compulsory use of
technology to prevent spread, it will still
be possible to use such substances in
agriculture while unwanted effects on
aquatic organisms are largely avoided.
Key words: plant protection products,
risk assessment, surface water,
protection goals.
Valutazione dei rischi rappresentati dai
prodotti fitosanitari per l’ecosistema
acquatico
Le valutazioni dei rischi ambientali sono
finalizzate a proteggere ecosistemi come
le acque, il suolo e l'aria, onde poter
escludere danni inaccettabili agli organi-
smi che li abitano. Nella valutazione del
rischio rappresentato dai prodotti fito-
sanitari per i corsi d'acqua si analizzano
soprattutto ruscelli tipici e piccoli fiumi
confinanti con le superficie agricole,
stimando le concentrazioni d'esposizione
e rilevando un gran numero di dati
ecotossicologici. La stima della tossicità
di un prodotto fitosanitario verte sulla
rilevazione degli effetti dello stesso su
individui, popolazioni e cenosi allo scopo
di determinare le conseguenze a breve e
lungo termine. Le valutazioni dei rischi
sono imprescindibili per le decisioni in
materia di gestione ambientale, poiché la
raccolta di informazioni rilevanti per
l'ambiente permette di individuare rischi
potenziali e di sviluppare strategie
preventive adeguate per la sua tutela.
Vi sono varie opzioni operative per
mantenere il rischio a un livello accetta-
bile. Mediante l'imposizione di condizioni
concrete nei confronti di prodotti fitosani-
tari specifici, come ad esempio quella di
rispettare una determinata distanza dalle
acque superficiali o l'obbligo di ricorrere a
una tecnica di applicazione che riduce la
deriva, sarà possibile continuare a impie-
gare tali prodotti in agricoltura in maniera
sicura, escludendo in larga misura effetti
inaccettabili sulla cenosi acquatica.
Literatur b Campbell P.J., Arnold D.J.S., Brock T.C.M., Grandy N.J., Heger W., Heimbach F., Maund S.J. & Streloke M. 1998. Guidance document on Higher tier risk assessment for pesticides (HARAP). Proceedings from the HARAP workshop. SETAC pub. ISBN 90 – 5607 – 011 – 8.
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aquatic system studies – interpretation criteria. Proceedings from the CLASSIC workshop. SETAC pub. ISBN 1 – 880611 – 49-x.
b SANCO/3268/2001 rev.4 (final) 17 October 2002. Working document, Guidance document on aquatic ecotoxicology in the context of the direc-tive 91/414/EEC.
b Verordnung vom 18. Mai 2005 über das Inverkehrbringen von Pflanzen-schutzmitteln (Pflanzenschutzmittelverordnung, PSMV) (SR 916.161).
378 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
Gefässversuche mit Mais und Sommerweizen zur Ermittlung der Stickstoffausnutzungseffizienz von aufbereiteter Gülle.
P f l a n z e n b a u
Christine Bosshard1, René Flisch1, Jochen Mayer1, Sonja Basler2, Jean-Louis Hersener3, Urs Meier4 und Walter Richner1
1Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8046 Zürich2LZ Liebegg, 5722 Gränichen3Ingenieurbüro Hersener, 8542 Wiesendangen4Meritec GmbH, 8357 Guntershausen
Auskünfte: Christine Bosshard, E-Mail: christine.bosshard@art.admin.ch, Tel. +41 44 377 71 11
Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung
E i n l e i t u n g
Hofdünger (Gülle und Mist) spielen in der landwirt-
schaftlichen Praxis im Bereich der Pflanzenernährung
eine zentrale Rolle. Die in Hofdüngern enthaltenen
Nährstoffe sind wichtige Produktionsfaktoren im Pflan-
zenbau. Vor allem Stickstoff (N) ist für die Ertragsbil-
dung von grosser Bedeutung. Ein Teil des Dünger-N
dient der Erzeugung von pflanzlichen und tierischen
Produkten, der Rest wird in der organischen Bodensub-
stanz gebunden (Immobilisierung) und/oder geht gas-
förmig oder durch Auswaschung unproduktiv verloren.
Die Tierhaltung zur Milch- und Fleischproduktion führt
zu erheblichen Mengen an Hofdüngern. Regionale
N-Überschüsse aufgrund zu hoher Nutztierdichte erhö-
hen das Risiko von N-Emissionen. Stickstoffverluste
belasten nicht nur die Umwelt (Versauerung und Über-
düngung natürlicher Ökosysteme, Belastung von Ober-
flächengewässern und Grundwasser, Verstärkung des
Treibhauseffektes), sondern verringern auch die Sys-
temeffizienz. Während durchschnittlich nur zirka 50 %
des mit Mineraldünger ausgebrachten N von den Pflan-
zen aufgenommen wird, ist die Ausnutzung von Hof-
dünger-N in der Regel tiefer und auch viel variabler
(Dobermann 2005; Gutser et al. 2005). Die N-Ausnut-
zungseffizienz (NAE) von Hofdüngern muss deshalb
gesteigert und der Verlust umweltrelevanter N-Verbin-
dungen reduziert werden. Neue Technologien zur Auf-
bereitung von Hofdüngern, wie zum Beispiel anaerobe
Vergärung (aV) von Gülle zur Biogasgewinnung in
Kombination mit Membrantrenntechniken (Ultrafiltra-
tion, UF; Umkehrosmose, RO), versprechen die NAE von
Gülle zu verbessern. Weitere Vorteile der technischen
Aufbereitung von Gülle sind: Reduktion des Transport-
volumens der Gülle sowie Produktion erneuerbarer
Energie (Biogas).
Unbehandelte Gülle
Anfangsprodukt Verfahren Zwischenprodukt Endprodukt
MechanischeSeparierung
FeststoffeVergoreneDünngülle
Ultrafiltration UF-Retentat
UF-Permeat
Umkehrosmose RO-Retentat
RO-Permeat
Vergorene Gülle
AnaerobeVergärung
Abb. 1 | Verfahrensschritte der Gülleaufbereitung zur Erzeugung der verschiedenen Düngerprodukte. Nur die fett geschriebenen Düngerprodukte wurden in den Gefäss- und Feldversuche unter-sucht.
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Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung | Pflanzenbau
379
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
Stickstoffemissionen aus Agrarökosystemen
in die Umwelt haben in den letzten Jahrzehn-
ten aufgrund der Intensivierung der land-
wirtschaftlichen Produktion zugenommen.
Die Landwirtschaft ist Hauptemittentin von
Stickstoffverbindungen wie Ammoniak,
Nitrat und Lachgas, die sich negativ auf die
Umwelt auswirken können. Die effizientere
Nutzung von Düngerstickstoff sowie die
Reduktion umweltschädigender Stickstoffe-
missionen sind deshalb den meisten Indust-
rienationen ein dringendes Anliegen. Neue
Technologien der Hofdüngeraufbereitung,
wie zum Beispiel anaerobe Vergärung von
Gülle kombiniert mit anschliessender
Ultrafiltration und Umkehrosmose, können
für die Landwirtschaft deshalb attraktiv sein,
da sie das Potenzial besitzen, den Nährstoff-
einsatz zu optimieren, das Transportvolumen
von Gülle zu senken und erneuerbare
Energie zu erzeugen.
In dieser Studie wurden vergorene Gülle und
Düngerprodukte aus der nachfolgenden
Membrantrennung (Ultrafiltration und
Umkehrosmose) auf ihre Eigenschaften
untersucht sowie deren scheinbare Stickstoff-
ausnutzungseffizienz mittels der Differenz-
methode in Gefäss- und Feldversuchen
ermittelt. Durch die Aufbereitung der Gülle
stieg der Ammoniumstickstoffgehalt in den
aufbereiteten Düngerprodukten an, womit
die Pflanzenverfügbarkeit des Güllestick-
stoffs verbessert wurde. Da während der
Aufbereitung aber gleichzeitig auch der
pH-Wert anstieg, erhöht sich das Risiko
gasförmiger Stickstoffverluste während der
Lagerung und Ausbringung. Neue Aufberei-
tungstechnologien können, sind sie mit
emissionsarmen Ausbringtechniken gekop-
pelt, die Stickstoffausnutzung von Gülle
verbessern und die Stickstoffemissionen in
die Umwelt senken.
In dieser Studie wurden verschiedene Düngerpro-
dukte aus der Aufbereitung von Gülle (aV, UF, RO) in
Gefäss- und Feldversuchen getestet, mit dem Ziel, den
Beitrag der technischen Gülleaufbereitung zur Verbesse-
rung der NAE und der Reduktion von N-Verlusten zu
ermitteln. Zudem wurde untersucht, wie die Eigenschaf-
ten von Schweinegülle durch die Gülleaufbereitung
beeinflusst werden.
M a t e r i a l u n d M e t h o d e n
Gülleaufbereitung: Anaerobe Vergärung kombiniert
mit Membrantrennverfahren
Die verschiedenen Aufbereitungsschritte, aus denen die
Düngerprodukte, die in der Studie untersucht wurden,
hervorgingen, sind in Abbildung 1 ersichtlich. Die
Schweinegülle wurde in einem ersten Schritt anaerob
vergoren und anschliessend mechanisch separiert, um
die Feststoffe von der Flüssigphase (Dünngülle) zu tren-
nen. In einem zweiten Schritt fand die Weiteraufberei-
tung der vergorenen Dünngülle mittels Membrantrenn-
verfahren (UF und RO) statt. Bei der UF wird eine
Flüssigkeit – in unserem Fall die Dünngülle – mit Druck
durch eine semipermeable Membran gezwungen. Hoch-
molekulare Substanzen (z. B. Bakterien, Proteine, Mak-
romoleküle) werden an der Membran zurückgehalten
(Abb. 2). Dabei entsteht ein konzentrierter Teilstrom,
das UF-Retentat. Niedermolekulare Substanzen (z. B.
Ionen) können die Membran passieren und resultieren
in einem weniger konzentrierten Teilstrom, dem UF-Per-
Ultrafiltration0,1 – 0,01 μm
Umkehrosmose< 0,001 μm
Separation> 100 μm
Fasern& Partikel
IonenNieder-molekulareVerbindungen
Wasser-Moleküle
Kolloide
Bakterien
Viren
ProteineMakro-moleküle
Feststoffe UF-Retentat RO-Retentat RO-Permeat
© MERITEC GmbH
Abb. 2 | Stoffabtrennung mittels Separierung und Membrantren-nung (Ultrafiltration, UF und Umkehrosmose, RO) bei der Aufberei-tung von Gülle.
Pflanzenbau | Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung
380 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
meat. In einem letzten Schritt wurde das UF-Permeat
mittels RO (Abb. 3) weiter aufbereitet. Durch Anlegen
eines Drucks, der den osmotischen Druck übersteigt,
wird die Flüssigkeit von einer Region höherer zu einer
Region tieferer Konzentration (Gegenteil von Osmose)
wieder durch eine semipermeable Membran gezwun-
gen (Abb. 2). Die niedermolekularen Substanzen, die bei
der UF die Membran noch passierten, werden nun als
RO-Retentat zurückgehalten und aufkonzentriert. Was-
sermoleküle hingegen können die Membran passieren
und gelangen in das RO-Permeat. Ausser den Feststoffen
und dem RO-Permeat wurden alle aus der Gülleaufbe-
reitung resultierenden Zwischen- und Endprodukte
(Abb. 1) charakterisiert und deren NAE in Gefäss- und
Feldversuchen ermittelt.
Gefäss- und Feldversuche
Die Gefässversuche wurden mit Sommerweizen (Triti-
cum aestivum L. var. Fiorina) und Mais (Zea mays var.
Delitop) in der Vegetationshalle von ART, die Feldversu-
che an zwei Standorten (Zürich-Affoltern und Oensin-
gen) mit Winterweizen (Triticum aestivum L. var. Zinal)
durchgeführt. Bei der Versuchsanordnung handelte es
sich um ein vollständig randomisiertes Blockdesign mit
jeweils vier Wiederholungen für jedes Düngerprodukt.
Folgende Düngerverfahren wurden untersucht:
•• Unbehandelte Schweinegülle (Anfangsprodukt)
•• Vergorene Schweinegülle
•• Vergorene Dünngülle
•• UF-Retentat
•• UF-Permeat
•• RO-Retentat
•• Ammoniumsulfat aus Ammoniakstrippung
(nur in Gefässversuchen)
•• Mineraldünger (Ammoniumnitrat)
•• Ungedüngtes Kontrollverfahren
Die Düngung betrug in den Gefässversuchen beim Som-
merweizen total 1 g, beim Mais 1,3 g mineralischer N pro
Gefäss (0,038 m²) und in den Feldversuchen mit Winter-
weizen 135 kg N ha–1.
Berechnungen
Die scheinbare N-Ausnutzungseffizienz der verschiede-
nen Düngerprodukte wurde mittels der Differenzme-
thode (Muñoz et al. 2004) berechnet:
NAE (%) = [(N-Aufnahmegedüngt –
N-Aufnahmeun gedüngt)/total Ngedüngt] x 100
wobei N-Aufnahmegedüngt (g pro Gefäss oder kg ha–1) der
Aufnahme von N in die oberirdische Pflanzenmasse der
mit N gedüngten Kultur und N-Aufnahmeungedüngt (g pro
Gefäss oder kg ha–1) der Aufnahme von N in die oberirdi-
sche Pflanzenmasse der ungedüngten Kultur entspricht.
Total Ngedüngt (g pro Gefäss oder kg ha–1) ist die total aus-
gebrachte N-Menge. Die N-Aufnahme in die Pflanze im
ungedüngten Verfahren entspricht dem totalen N-Ent-
zug aus dem Boden. Die Differenz in der N-Aufnahme
zwischen dem gedüngten und dem ungedüngten Ver-
fahren entspricht deshalb dem N-Entzug aus dem jewei-
ligen Dünger.
Statistische Analyse
Die Varianzanalyse wurde mit dem statistischen Analyse-
programm SYSTAT 11 (Systat Software Inc., USA) durch-
geführt. Der Effekt der untersuchten Düngerprodukte
auf die NAE wurde mittels «General Linear Model»
(GLM) entsprechend dem komplett randomisierten
Blockdesign überprüft. Bei signifikantem Effekt wurde
Abb. 3 | Umkehrosmose-Anlage.
Düngerprodukt
TSpH
(H2O)Ntot
NH4-N
Anteil NH4-N am Gesamt-N
(%) (g/kg FS) (%)
Unbehandelte Schweinegülle
2,8 8,26 4,6 3,1 67,4
Vergorene Schweinegülle
1,9 8,30 3,9 3,4 87,2
Vergorene Dünngülle
1,9 8,52 4,0 3,4 85,0
UF-Retentat 4,6 8,53 6,0 3,8 63,3
UF-Permeat 1,1 8,68 3,4 3,3 97,1
RO-Retentat 3,7 8,81 7,8 7,6 97,4
Tab. 1 | Ausgewählte Eigenschaften (Trockensubstanz [TS], pH-Wert, Gesamt-N [Ntot], Ammonium-N [NH4-N]) der verschiedenen Düngerprodukte aus der Gülleaufbereitung
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Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung | Pflanzenbau
381
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
UF-Retentat der Anteil von NH4-N am totalen N mit dem
von unbehandelter Gülle vergleichbar war (Tab. 1). Dies
kann damit erklärt werden, dass während der UF organi-
sche N-Verbindungen (z. B. Proteine) die semipermeable
Membran nicht passieren können und so im UF-Retentat
angereichert werden, während Ionen (z. B. NH4+) die
Membran passieren und ins UF-Permeat gehen. Die
Umwandlung von organisch gebundenem N in NH4-N
während der Aufbereitung erhöhte den Gehalt an direkt
pflanzenverfügbarem N gegenüber der unbehandelten
Gülle. Die N-Freisetzung aus Düngerprodukten aus der
Gülleaufbereitung wird dadurch vorhersagbarer und
lässt damit einen präziseren Einsatz des Gülle-N zu. Da
jedoch gleichzeitig mit der Zunahme des NH4-N-Gehalts
auch der pH-Wert der Gülle ansteigt, erhöht sich das
Risiko von potenziellen NH3-Verlusten während der
Lagerung und Ausbringung.
Massenbilanz:
Die Berechnung der Massenbilanz ergab, dass durch die
Aufkonzentrierung der Gülle über die gesamte Aufbe-
reitungskette (aV, UF und RO) ein beachtlicher Anteil an
Wasser aus der Gülle entfernt werden konnte. Das Volu-
men des RO-Retentats konnte gegenüber der unbehan-
delten Gülle um ungefähr 60 % reduziert werden (Daten
nicht gezeigt).
NAE der Düngerprodukte aus der Gülleaufbereitung
Gefässversuche:
Verglichen mit der unbehandelten Gülle wiesen die Dün-
gerprodukte aus der Gülleaufbereitung in den Gefässver-
suchen mit Sommerweizen und Mais in der Regel eine
höhere NAE auf (Tab. 2). Ausnahmen bildeten das UF-
und zum Teil auch das RO-Retentat. Wie schon erwähnt
und wie auch aus Tabelle 2 ersichtlich, reicherten sich die
organischen N-Verbindungen während der UF im Reten-
tat an, weil sie die Membran nicht passieren konnten. Das
UF-Retentat war mit einem Anteil von 63 % direkt pflan-
zenverfügbarem N am totalen N mit der unbehandelten
Gülle vergleichbar (Tab. 1). Im Gegensatz dazu wiesen die
vergorene Gülle sowie das UF-Permeat und RO-Retentat
mit 87 % bzw. jeweils 97 % einen wesentlich höheren
NH4-N-Anteil am totalen N auf (Tab. 1). Die NAE war in
diesen Düngerprodukten deshalb signifikant höher als im
UF-Retentat oder in der unbehandelten Gülle (Tab. 2).
Trotz einem Anteil von 97 % direkt pflanzenverfügbarem
N war die N-Ausnutzung des RO-Retentats durch den
Mais bescheiden (Tab. 2). Dies konnte im Gefässversuch
mit Sommerweizen nicht festgestellt werden. Möglicher-
weise wurde die N-Ausnutzung durch den salzempfindli-
chen Mais wegen der hohen Salzkonzentration im RO-
Retentat (Daten nicht gezeigt) gehemmt.
der Tukey-HSD-Test mit einem Signifikanzniveau von
P ≤ 0,05 verwendet. Prozentzahlen wurden für die Vari-
anzanalyse arcsin-transformiert.
R e s u l t a t e u n d D i s k u s s i o n
Einfluss der Aufbereitung auf die Gülleeigenschaften
Trockensubstanz-Gehalt:
Durch die anaerobe Vergärung wurde der Trockensubs-
tanzgehalt (TS) der Gülle reduziert (Tab. 2). Die Reduk-
tion des TS-Gehaltes vermindert die Viskosität der Gülle
und verbessert somit deren Fliessfähigkeit (Chatigny et
al. 2004). Dadurch kann die Gülle schneller von den
Pflanzen abfliessen und schneller in den Boden einsi-
ckern, was gasförmige N-Verluste reduzieren kann. Ult-
rafiltration und RO erhöht den TS-Gehalt in den Reten-
taten (Tab. 1).
pH-Wert:
Da während der anaeroben Vergärung ein Teil des
or ganisch gebundenen N in Ammoniumkarbonat über-
führt wird, steigt der pH-Wert der Gülle in der Regel an
(Kirchmann und Witter 1992). In dieser Studie war der
pH-Wert der vergorenen Gülle gegenüber der unvergo-
renen jedoch nur geringfügig höher, was auf den schon
relativ hohen pH-Wert der unbehandelten Gülle zurück-
zuführen sein könnte. Die weitere Aufbereitung mit UF
und RO führte zu einem weiteren pH-Anstieg im Per-
meat und den Retentaten (Tab. 1). Ab einem pH-Wert
von 7 verschiebt sich das Dissoziationsgleichgewicht zwi-
schen Ammonium (NH4) und Ammoniak (NH3) in Rich-
tung höherer NH3-Konzentrationen. Dies erhöht das
Risiko von NH3-Verlusten während der Lagerung und
Ausbringung (Pötsch et al. 2004). Düngerprodukte mit
hohen NH4-Konzentrationen müssen deshalb unmittel-
bar nach dem Ausbringen in den Boden eingearbeitet
werden.
Stickstoffgehalt:
Durch den Vergärungsprozess sollte sich der absolute
Gehalt an totalem N – wenn überhaupt – nur geringfü-
gig verändern, da nur ein geringer Teil des N ins Biogas
überführt werden kann. Die Abnahme des Total-
N-Gehalts der Gülle um 15 % nach der Vergärung (Tab. 1)
konnte nicht schlüssig erklärt werden. Während des Ver-
gärungsprozesses wird organische Substanz abgebaut.
Organisch gebundener N wird dabei durch Mikroorga-
nismen in pflanzenverfügbaren N überführt, so dass der
NH4-N-Gehalt zu- und der Gehalt an organischem N in
der Gülle gleichzeitig abnimmt (Gutser et al. 2005). Die
UF und RO führten zu einem weiteren Anstieg des
NH4-N-Gehalts, vor allem im RO-Retentat, während im
382
Pflanzenbau | Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
Im Vergleich zum Mineraldünger (Ammoniumnitrat)
wiesen sowohl die vergorene Gülle wie auch die Dün-
gerprodukte aus der UF und RO eine signifikant tiefere
NAE auf (Tab. 2). Einzig das Ammoniumsulfat aus der
Ammoniakstrippung führte zu einer ähnlich hohen NAE
wie beim Mineraldünger (Tab. 2).
Feldversuche:
In den Feldversuchen unterschied sich die NAE der
meisten Düngerprodukte aus der anaeroben Vergä-
rung, der UF und RO statistisch nicht von der NAE der
unbehandelten Gülle und des Mineraldüngers (Tab. 2).
Dies könnte auf die höhere Variabilität in den Feld-
gegenüber den Gefässversuchen zurückzuführen sein.
Tendenziell war die N-Ausnutzung der Aufbereitungs-
produkte durch den Winterweizen jedoch höher als bei
der unbehandelten Gülle.
S c h l u s s f o l g e r u n g e n
•• Die Ergebnisse aus den Gefäss- und Feldversuchen
zeigen, dass die aus der Aufbereitung gewonnenen
Düngerprodukte (UF-Retentat, UF-Permeat,
RO-Retentat) zur landwirtschaftlichen Düngung
ge eignet sind.
•• Neue Technologien in der Gülleaufbereitung wie zum
Beispiel anaerobe Vergärung kombiniert mit Ultrafilt-
ration und Umkehrosmose haben das Potenzial, die
Stickstoffausnutzungseffizienz von Gülle zu verbes-
sern und Stickstoff-Emissionen in die Umwelt zu
verringern, wenn die Aufbereitungsprodukte sachge-
mäss gelagert und emissionsarm ausgebracht (z. B.
Schleppschlauchverteiler) werden.
•• Wegen des hohen Anteils an direkt pflanzenverfügba-
rem Stickstoff vor allem im Permeat aus der Ultrafilt-
ration und im Retentat aus der Umkehrosmose
könnten diese Produkte Mineraldünger zumindest
teilweise ersetzen.
•• Durch die Reduktion des Transportvolumens der Gülle
könnte das Problem von regionalen Stickstoff-Über-
schüssen entschärft werden (erleichterter Transport in
Regionen mit N-Bedarf). n
Literatur b Chatigny M. H., Rochette P., Angers D. A., Massé D. & Côté D., 2004. Ammonia volatilization and selected soil characteristics following appli-cation of anaerobically digested pig slurry. Soil Science Society of Ameri-ca Journal 68, 306–312.
b Dobermann A., 2005. Nitrogen use efficiency – state of art. Paper prä-sentiert am IFA International Workshop on enhanced-efficiency fertili-zers, Frankfurt, Deutschland, 28.–30. Juni 2005.
b Gutser R., Ebertseder T., Weber A., Schraml M. & Schmidthalter U., 2005. Short-term and residual availability of nitrogen after long-term applica-tion of organic fertilizers on arable land. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 168, 439–446.
Düngerprodukt
GefässversucheFeldversuch
Zürich-Affolterna
Sommerweizen Mais Winterweizen
NAE (%)
Unbehandelte Schweinegülle
30,9 (4,3) d 28,0 (3,8) ce 37,1 (8,0) b
Vergorene Schweinegülle
48,3 (4,3) c 52,6 (4,5) b 55,9 (11,3) ab
Vergorene Dünngülle
50,9 (4,2) bc 46,8 (2,3) b 56,3 (6,9) ab
UF-Retentat 36,8 (7,3) d 21,7 (1,2) e 42,9 (1,3) b
UF-Permeat 58,2 (3,3) b 47,7 (2,6) b 53,7 (8,4) ab
RO-Retentat 50,1 (2,8) bc 36,6 (2,0) c 54,6 (7,3) ab
Ammoniumsulfatb 77,0 (4,9) a 62,0 (4,7) a n.u.
Mineraldüngerc 67,8 (15,5) a 69,9 (4,7) a 63,3 (9,0)
Tab. 2 | Scheinbare Stickstoffausnutzungs-Effizienz (NAE) der verschiedenen Düngerprodukte aus den Gefäss- und Feldversuchen. Standardabweichung in Klammern. n = 4
b Kirchmann H. & Witter E., 1992. Treatment of solid animal manures: Iden-tification of low NH3 emission practices. Nutrient Cycling in Agroecosys-tems 52, 65–71.
b Muñoz G. R., Kelling K. A., Powell M. J. & Speth P. E., 2004. Comparison of estimates of first-year dairy manure nitrogen availability or recovery using nitrogen-15 and other techniques. Journal of Environmental Quality 33, 719–727.
b Pötsch E. M., Pfundtner E., Resch R. & Much P., 2004. Stoffliche Zusam-mensetzung und Ausbringungseigenschaften von Gärrückständen aus Biogasanlagen. In: Biogasproduktion – alternative Biomassenutzung und Energiegewinnung in der Landwirtschaft, 10. Alpenländisches Experten-forum, Irdning, Österreich.
a nur standort zürich-Affoltern, da keine signifikanten unterschiede zwischen den beiden standorten und keine standort x Düngerinterkation bei beiden standorten.b Aus Ammoniakstrippung.c Ammoniumnitrat.n.u. nicht untersucht.
innerhalb einer spalte sind die mit verschiedenen Buchstaben gekennzeichneten Mittelwerte nach Tukey’s-multiple-range Test signifikant voneinander verschieden (P ≤ 0,05).
Dank
Die Autoren bedanken sich beim BLW sowie bei den Kantonen Aargau, Appenzell
Ausserrhoden und Schaffhausen für die finanzielle Unterstützung.
383
Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Gülle durch Aufbereitung | Pflanzenbau
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Sum
mar
y
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 378–383, 2010
Migliorare l’efficacia dell'azoto del liquame
attraverso la sua lavorazione
Le emissioni atmosferiche di azoto degli
ecosistemi agricoli sono aumentate nell'ultimo
decennio, a seguito dell'intensificazione della
produzione agricola. L'agricoltura è la princi-
pale fonte di emissioni di composti azotati
quali ammoniaca, nitrati e protossido d'azoto
che possono avere un impatto negativo
sull'ambiente. Nella maggior parte dei paesi
industrializzati l’utilizzo efficace dell’azoto
contenuto nei concimi e la riduzione delle
emissioni dannose per l'ambiente sono
dunque dei problemi urgenti da trattare. Le
nuove tecnologie per la lavorazione dei
concimi aziendali, quali ad esempio la fermen-
tazione anaerobica del liquame, in combina-
zione con l'ultrafiltrazione e l'osmosi inversa,
possono rappresentare una soluzione allet-
tante per l'agricoltura, in quanto potenzial-
mente in grado di ottimizzare l'impiego delle
sostanze nutritive, ridurre i volumi di liquame
da trasportare e generare energia rinnovabile.
Nel presente studio sono state analizzate le
proprietà di liquame fermentato e concimi
ottenuti mediante membrane di ultrafiltra-
zione e osmosi inversa nonché la rispettiva
efficienza apparente dell'azoto in base al
metodo differenziale in prova in contenitori e
sul campo. Attraverso la lavorazione del
liquame il tenore in azoto ammoniacale dei
concimi ottenuti aumenta, così come la
quantità di azoto nel liquame disponibile per
le piante. Siccome vi è pure un aumento del pH
durante la lavorazione il rischio di perdite di
azoto allo stato gassoso durante lo stoccaggio
e lo spandimento segue la medesima ten-
denza. Le nuove tecnologie di lavorazione, se
combinate con tecniche di spandimento a
basso carico di emissioni, possono migliorare
la gestione dell'azoto del liquame e ridurne le
emissioni nell'ambiente.
Improving Nitrogen Efficiency via Slurry
Treatment
Over the last few decades, intensified agricul-
tural production has greatly increased fluxes
of nitrogen (N) between different compart-
ments of the biosphere, and more specifically,
emissions of N compounds from agroecosys-
tems. Agriculture is one of the main emitters
of N compounds (e.g. ammonia, nitrate,
nitrous oxide) with negative impacts on the
environment like greenhouse-gas emissions
and contamination of surface and ground
water. Greater efficiency in N-fertiliser use and
the reduction of environmentally harmful N
losses are therefore still urgent matters of
concern for most industrial countries. New
technologies such as anaerobic fermentation
(AF) of slurry combined with subsequent
ultrafiltration (UF) and reverse osmosis (RO)
can be attractive options for agriculture,
potentially enabling to optimise nutrient
management, reduce volumes of transported
slurry, and generate renewable energy. In this
study, anaerobically fermented pig slurry and
fertilizer products from the subsequent
mechanical separation (UF and RO) were
characterised and their apparent N-use
efficiency determined in pot and field experi-
ments by means of the difference method.
Treatment of pig slurry with AF, UF and RO
increased the ammonium N concentration,
which improved plant N availability. Since the
pH value also increases in parallel during
treatment, the risk of gaseous losses during
storage and application also rises. Neverthe-
less, new slurry-treatment technologies
coupled with low-emission application
techniques (e. g. spreader with trailed hoses)
can potentially both increase the N efficiency
of slurry and reduce N emissions to the
environment.
Key words: anaerobic fermentation, nitrogen
use efficiency, pig slurry, reverse osmosis,
ultrafiltration.
384 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
Um die Risiken von Nährstoffverlusten unter einer Weide zu untersuchen, wurden die Einflüsse verschiedener Mengen an Kot und Harn in Lysimetern untersucht.
E i n l e i t u n g
Auf einer intensiv bewirtschafteten Weide können im
Durchschnitt während einer Weidesaison eine oder zwei
Kot- oder Harnstellen pro m² gezählt werden. Verschie-
dene Studien haben gezeigt, dass die Rinderausschei-
dungen Auswirkungen auf die Grasproduktion, aber
auch auf die Verluste von Nährstoffen hatten (Decau et
al. 2004; Smith et al. 2002; Stout et al. 1997; Cuttle et
Bourne 1993). Um die Auswirkungen unter unseren
Bedingungen näher zu erfassen, wurde in Changins ein
Versuch mittels Lysimetern angesetzt. In einem ersten
Artikel beschrieben Troxler et al. (2008) die Auswirkun-
gen der Rinderauscheidungen auf das Wachstum und
den Nährstoffgehalt einer aus Gräsern bestehenden
Grasnarbe. Das Einbringen von Harn bewirkte eine ein-
deutige Zunahme der Ausbeute an Trockenmasse. Die
Wirkung von Rinderkot war viel bescheidener, setzte
später ein und hielt länger an als diejenige von Harn.
Ziel dieses zweiten Artikels ist es, die Auswirkungen
der Kot- und Harnausscheidungen auf die Nährstoffver-
luste durch Auswaschung zu bestimmen, und daraus
praktische Empfehlungen zur Minimierung der Verlustri-
siken und Umweltschäden zu formulieren.
Jakob Troxler, Jean-Pierre Ryser, Jean-Paul Pittet, Hélène Jaccard und Bernard Jeangros,
Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon 1
Auskunft: Bernard Jeangros, E-Mail: bernard.jeangros@acw.admin.ch, Tel. +41 22 363 47 38
Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswa-schungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen
P f l a n z e n b a u
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Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen | Pflanzenbau
385
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Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
M a t e r i a l u n d M e t h o d e n
Der Versuch wurde in Changins von 1997 bis 2000 mittels
19 Lysimetern gefüllt mit Boden, der auf dem Betrieb
von Changins entnommen wurde, durchgeführt (pH: 8.1,
organische Substanz: 1.4%, Lehm: 27%; Troxler et al.
2008). Die Narbe bestand zu 95 % aus Englischem Ray-
grass (Lolium perenne, var. Arion) und zu 5 % aus Wie-
senrispengras (Poa pratensis, var. Monopoly). Der Ver-
such gliederte sich in zehn Verfahrensweisen (Tab. 1).
Die Kontrolle ohne Ausscheidungen und die acht Ver-
fahren mit Ausscheidungen wurden in je zwei Lysime-
tern wiederholt, das Verfahren «unbewachsener Boden»
und ohne Einfuhr hingegen nicht. Die acht Verfahren
mit Ausscheidungen wurden durch eine Kombination
von zwei Ausscheidungstypen (Kot und Harn, Tab. 2),
zwei Einfuhrepochen (nur im Herbst oder im Frühling
und im Herbst) und einer einfachen (eine 2 kg-Kotgabe
oder eine 2 l-Harngabe) oder zweifachen Gabe (zwei
Kotgaben oder zwei Harngaben) erhalten. Der Kot und
der Harn wurden in den Jahren 1997 und 1998 einge-
bracht und die Nachwirkungen bis Ende 2000 gemessen.
In allen Verfahren von 1997 bis 2000, mit Ausnahme des
Verfahrens «unbewachsener Boden», wurde eine iden-
tische Mineraldüngung (6 × 20 kg/ha N, 16 kg/ha P,
27 kg/ha K und 20 kg/ha Mg) angewendet. Um die Weide
nachzuahmen wurde der Grasbewuchs alle vier Wochen
gemäht (acht Schnitte/Jahr). Die Mengen des Auswa-
schungswassers und dessen Gehalt an Gesamtnährstof-
fen (N, P, K und Mg) wurden mit den Methoden des
Sol-Conseil-Labors in Nyon regelmässig gemessen. Von
der Applikation der ersten Kot- und Harngaben an
(15.05.97) bis Dezember 2000 (15.12.00) wurden insge-
samt 22 Sequenzen gemessen.
R e s u l t a t e u n d D i s k u s s i o n
Stickstoffverluste
Die von 1997 bis 2000 gemessenen Verluste an Ge-
samtstickstoff durch Auswaschung schwanken zwischen
den Verfahrensweisen (Abb. 1). Während sie ohne
Ausscheidungen (Kontrolle) oder mit ein bis zwei Kot-
gaben/Jahr (Verfahren 1Kh, 2Kh und 2Kfh) eindeutig
weniger als 100 kg/ ha betragen, erreichen sie ca. 500 kg/
ha im Verfahren mit vier Harngaben/Jahr (4Hfh).
Die mittleren Stickstoffverluste sind dreimal höher in
den Verfahren mit Harngaben als in denjenigen mit Kot-
gaben, wobei die grössten Verluste im Verfahren mit
zwei Harngaben im Herbst (2Hh und 4Hfh) festgestellt
wurden. Zwei auf den Frühling und den Herbst verteilte
Harngaben (2Hfh) haben weniger Verluste zur Folge als
zwei Harngaben im Herbst (2Hh). Dies ist zu einem guten
Rinderkot und -harn wurden während zwei
Jahren, in zwei Jahreszeiten und in einfacher
oder in doppelter Menge, auf einem in
Lysimetern angebauten Gräserrasen ausge-
bracht, um Nährstoffverluste durch Auswa-
schung zu erfassen. Die Gesamtsticksoffver-
luste schwankten zwischen 18 und 226 kg/
ha/Jahr: während sie in den Verfahren «ohne
Ausscheidungen» oder «mit Kot» 50 kg/ha/
Jahr unterschritten, gingen sie in den
Verfahren mit zwei Harngaben pro m² im
Herbst weit über 100 kg/ha/Jahr hinaus. Die
Gesamtphosphorverluste waren unbedeu-
tend und immer tiefer als 1 kg/ha/Jahr. Trotz
einer je nach Verfahren sehr unterschiedli-
chen scheinbaren Bilanz (Einfuhren – Aus-
fuhren durch die acht Jahresernten) waren
die Gesamtkaliumverluste kaum von den
Ausscheidungen beeinflusst. Während sie
sehr nah bei 30 kg/ha/Jahr lagen, erreichten
sie 49 kg/ha/Jahr im Verfahren mit der
überschüssigsten K-Bilanz (+716 kg/ha/Jahr
mit vier Uringaben pro Jahr). Die Gesamtma-
gnesiumverluste betrugen im Durchschnitt
70 kg/ha/Jahr. Sie waren immer höher als die
Bilanzwerte und wurden wenig von den
Ausscheidungen beeinflusst. Zur Limitierung
der Nährstoffverluste auf der Weide, vor
allem beim Stickstoff, sollte eine homogene
Verteilung der Exkremente durch eine
angepasste Koppelanordnung und -zahl, eine
kurze Verweildauer pro Koppel und einen
regelmäßigen Weiderhythmus über die
ganze Saison begünstigt werden. Im Herbst
sollte die Vollweide gemieden werden.
Pflanzenbau | Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen
386 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
Teil auf ein besseres Wachstum der Narbe und auf höhere
Stickstoffausfuhren im 2Hfh-Verfahren zurückzuführen
(Tab. 1).
Verschiedene Studien bestätigen, dass die Menge des
im Boden vorhandenen Stickstoffes umso grösser ist, je
später der Termin der Uringabe ist (Cuttle und Bourne
1993; Stout et al. 1997). Wenn die Pflanzen diesen Stick-
stoff nicht aufnehmen, nehmen die Auswaschungs-
risiken stark zu. Vertes et al. (1997) beobachteten eine
Stickstoffauswaschung von 48 kg/ha nach einer Harn-
gabe im Monat Mai, während sie für dieselbe Harngabe
im September 127 kg/ha betrug. Eine feinere Analyse
der Abbildung 1 zeigt, dass die Unterschiede zwischen
den Verfahren mehrheitlich am Ende des ersten Winters
(Messung 27.02.98) und vor allem des zweiten (Messung
26.03.99) zustande kamen. Die hohen Verluste, die am
Ende des Winters 1998/99 beobachtet wurden, erklären
sich durch die starken Niederschläge im Februar und im
März 1999 (200 mm, während sie im 1998 in der gleichen
Periode 35 mm betrugen). Seit dem 15.04.99, d. h. sechs
Monate nach der letzten Gabe von Ausscheidungen,
nehmen die Stickstoffverluste durch Auswaschung
erheblich ab und die Unterschiede zwischen den Verfah-
ren gleichen sich allmählich aus. Bis 27.02.98 waren die
Verfahren Kontrolle 1Kh 2Kh 2Kfh 4Kfh 1Hh 2Hh 2Hfh 4HfhUnbew. Boden
Ausscheidungstyp – Kot Kot Kot Kot Harn Harn Harn Harn –
Applikation im Frühling1 – – – 1 2 – – 1 2 –
Applikation im Herbst2 – 1 2 1 2 1 2 1 2 –
Stickstoff (N)
Zufuhr Mineraldüngung 120 120 120 120 120 120 120 120 120 0
Zufuhr Ausscheidungen3 0 71 142 130 260 144 288 268 536 0
Atmosphärische Deposition 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
Export durch die Ernten3 85 81 105 94 106 111 126 177 235 0
Scheinbare Bilanz4 60 135 181 181 299 178 307 236 447 25
Verlust durch Auswaschung5 18 20 26 26 46 91 144 87 226 147
Phosphor (P)
Zufuhr Mineraldüngung 16 16 16 16 16 16 16 16 16 0
Zufuhr Ausscheidungen3 0 25 50 42 83 0 0 1 1 0
Export durch die Ernten3 18 16 21 19 21 20 22 29 33 0
Scheinbare Bilanz4 -2 25 45 39 79 -4 -6 -13 -16 0
Verlust durch Auswaschung6 0,14 0,15 0,30 0,20 0,33 0,21 0,15 0,20 0,18 0,26
Kalium (K)
Zufuhr Mineraldüngung 27 27 27 27 27 27 27 27 27 0
Zufuhr Ausscheidungen3 0 21 42 48 96 252 504 495 990 0
Export durch die Ernten3 115 106 125 117 133 143 165 231 301 0
Scheinbare Bilanz4 -88 -58 -56 -42 -10 135 365 291 716 0
Verlust durch Auswaschung6 24 23 33 28 26 30 31 28 49 23
Magnesium (Mg)
Zufuhr Mineraldüngung 20 20 20 20 20 20 20 20 20 0
Zufuhr Ausscheidungen3 0 18 35 30 60 4 8 6 12 0
Export durch die Ernten3 10 9 11 10 11 13 13 19 22 0
Scheinbare Bilanz4 10 29 44 40 69 12 15 8 10 0
Verlust durch Auswaschung6 70 68 66 67 70 70 82 76 74 67
Tab. 1 | Jährliche Stickstoff-, Phosphor-, Kalium- und Magnesiummengen (kg/ha/Jahr), die durch Mineraldüngung und Ausscheidungen zugeführt wurden, durch Ernten exportiert wurden und durch Auswaschung verloren gingen (Durchschnittswert von 2 Lysimetern, aus genommen für das Verfahren «unbewachsener Boden»)
1 Applikation Mitte Mai, 1= einfache Applikation, 2= zweifache Applikation2 Applikation Mitte september, 1= einfache Applikation, 2= zweifache Applikation3 Durchschnittswert 1997–1998
4 summe der zufuhren – export durch grasernten, Durchschnittswert 1997 – 19985 (summe der Verluste vom 15.05.97 bis 15.04.99)/26 (summe der Verluste vom 15.05.97 bis 17.04.00)/3
Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen | Pflanzenbau
387Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
und diejenigen mit Harngaben einzeln genommen wer-
den (Abb. 2). Jedes Kilogramm Stickstoff, das in den Aus-
scheidungen enthalten ist, von den Pflanzen nicht auf-
genommen und durch die Ernten ausgeführt wird, hat
bei Harngaben eine Zunahme der Stickstoffverluste von
0,53 kg zur Folge, während die Zunahme bei Kotgaben
nur 0,12 kg beträgt.
Die bei diesem Versuch festgestellten Mengen an
ausgewaschenem Stickstoff stimmen mit den Beobach-
tungen von Laurent et al. (2000) und von Vertes et al.
(1994 und 1997) überein. Die höheren Verluste bei Harn-
gaben gegenüber einer Mineraldüngerzufuhr oder Aus-
scheidungen in Form von Kot wurden bereits beschrie-
ben (Decau et al. 2004; Stout et al. 1997). Urin enthält
mehr Stickstoff als Kot (Tab. 2), wobei dieser Stickstoff
vor allem als Harnstoff vorliegt. Eine Harnstoffgabe
bewirkt hohe Stickstoffkonzentrationen, welche die
Aufnahmefähigkeit der Pflanzendecke und das mikrobi-
elle Reorganisationsvermögen bei weitem übersteigen
(Laurent et al. 2000). Zudem versickert der Harn sofort in
den Boden, wo der Harnstoff hydrolysiert und nitrifiziert
wird, und damit auswaschbar wird. Demgegenüber liegt
der Kot-Stickstoff grösstenteils in organischer Form vor
und muss vor dem Versickern in den Boden mineralisiert
werden.
Bei Vollweide in tiefen Lagen können im Durch-
schnitt 1,3 Kot- und Harnstellen pro m² und Weidesaison
gezählt werden (persönliche Beobachtungen). Somit
festgestellten Verluste im Verfahren «unbewachsener
Boden» am höchsten. Diese Verluste sind hauptsächlich
durch die Mineralisation der organischen Substanz
bedingt, hat doch keine Zufuhr stattgefunden, weder an
mineralischen Düngern noch an Ausscheidungen.
Tabelle 1 gibt die mittlere scheinbare Stickstoffbilanz
(Zufuhr – Ausfuhr durch Grasernten) über die Jahre 1997
und 1998 an. Diese Bilanz ist für alle Verfahren mit einer
aus Gräsern bestehenden Grasnarbe positiv (von +60 bis
+447 kg/ha/Jahr), zum Teil weil diese in den Lysimetern
nicht sehr gut wuchs (Troxler et al. 2008). In den Jahren
1997 und 1998 schwankten die jährlichen auswaschungs-
bedingten Stickstoffverluste zwischen 18 und 226 kg/ha/
Jahr. Der Vergleich der scheinbaren Bilanzen mit den
jährlichen auswaschungsbedingten Verlusten zeigt eine
sehr gute Beziehung, wenn die Verfahren mit Kotgaben
TS OS Ntot P K Mg
Kot 112,1 89,5 3,25 1,04 1,21 0,75
Harn 53,0 22,7 6,70 0,01 12,38 0,15
Tab. 2 | Durchschnittsgehalt an Nährstoffen (g/kg) von Rinderkot und -harn, die in den Verfahren mit Ausscheidungen in 1997 und 1998 verabreicht wurden (Durchschnittswerte von 4 Analysen)
Ts: Trockensubstanzos: organische substanz
0
100
200
300
400
500
600
Kontrolle 1Kh 2Kh 2Kfh 4Kfh 1Hh 2Hh 2Hfh 4Hfh unbew.Boden
Stickstoffv
erluste
(kg/ha)
15.12.0016.11.0025.10.0006.09.0011.07.0017.04.0002.03.0014.10.9916.08.9916.06.9915.04.9926.03.9914.10.9816.09.9816.07.9815.06.9814.04.9827.02.9817.11.9711.09.9714.07.9715.05.97
Stic
ksto
ffver
lust
e (k
g/ha
)
Abb. 1 | Gesamtstickstoffverluste durch Auswaschung vom 15.05.97 bis 15.12.00 (22 Sequenzen) bei verschiedenen Kot- und Harngaben (Legende zu den Verfahren: s. Tab. 1).
Pflanzenbau | Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen
388 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
können die durch Auswaschung verursachten Stickstoff-
verluste auf einer von Englischem Raygrass betonten
Weide und mit einer Mineraldüngung von 120 kg/ha/
Jahr auf ca. 50 kg/ha/Jahr geschätzt werden unter der
Voraussetzung, dass die Ausscheidungen gleichmässig
verteilt sind. In den Zonen mit einer hohen Harnstellen-
Konzentration können die Verluste viel höher sein. Die-
ser Situation kann durch eine gute Weideführung vorge-
beugt werden: gezielte Anordnung und Anzahl der
Koppeln, kurze Verweildauer in den einzelnen Koppeln
und regelmässiger Weidegang während der ganzen
Weidesaison. Da die Verlustrisiken unter den im Herbst
entstandenen Harnstellen besonders hoch sind, sollte
eine Vollweide am Ende der Weidesaison vermieden
werden. Schliesslich kann eine Nutzung, wo die Mahd
abwechselnd mit Weidegang betrieben wird, weitge-
hend zur Herabsetzung der Stickstoffverluste beitragen
(Laurent et al. 2000).
Phosphorverluste
Die im Auswaschungswasser von 1997 bis 2000 gemesse-
nen Gesamtphosphorverluste sind sehr tief. Sie liegen
zwischen 0,5 und 1,3 kg/ha (Abb. 3) und sind etwas aus-
geprägter in den Verfahren mit 2 Kotgaben im Herbst
(2Kh und 4Kfh). In allen Verfahren traten die P-Haupt-
verluste spät gegen Ende des Winters 1998/99 ein (Mes-
sung 26.03.99), vor allem gegen Ende des Winters
1999/00 (Messung 2.03.00), der sich durch starke Nieder-
schläge im Februar (122 mm) auszeichnete.Die scheinbare Phosphor-Jahresbilanz ist in der
Kontrolle ohne Ausscheidungen und in den Verfah-
ren mit Harngaben leicht negativ (Tab. 1). Sie fällt in
den vier Verfahren mit Kot positiv aus, wobei letzterer
viel mehr Phosphor als der Harn enthält (Tab. 2).
Wenn auch die P-Jahresverluste sehr schwach sind,
sind sie zum Teil mit der scheinbaren Bilanz verbun-
den (R2 = 0,60).
Die geringen in diesem Versuch gemessenen Gesamt-
phosphorverluste bestätigen die Beobachtungen von
Sinaj et al. (2002). Diese Autoren zeigten, dass die meis-
ten Böden ein hohes P-Fixierungsvermögen besitzen
und dass auch bei starker P-Konzentration in der Boden-
lösung und trotz bevorzugter Fliesswege im Profil die
Auswaschungsrisiken schwach waren.
Kaliumverluste
Die zwischen 1997 und 2000 gemessenen Kalium-
verluste sind ziemlich ausgeprägt (Abb. 4). Von den
zehn untersuchten Verfahren weisen neun Verluste
von nahezu 100 kg/ha nach. Das 4Hfh-Verfahren sticht
Scheinbare Stickstoffbilanz (kg/ha/Jahr)
Stickstoffverluste (kg/ha/Jahr)
Stic
ksto
ffver
lust
e (k
g/ha
/Jahr
)
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Stickstoffverluste (kg/ha/Jahr)
Kontrolle
Harn
Kot
Linear (Harn)
Linear (Kot)
R² = 0,97y = 0,53x - 16,4
y = 0,12x + 6,1 R² = 0,88
Abb. 2 | Zusammenhang zwischen der scheinbaren Stickstoffbilanz und den aus-waschungsbedingten Stickstoffverlusten (Durchschnitt der Jahre 1997 und 1998); rotes Symbol = Kontrolle ohne Ausscheidungen, blaue Symbole = Verfahren mit Harngaben, grüne Symbole = Verfahren mit Kotgaben; durchgehender Strich = Regression über die Kontrolle ohne Ausscheidungen und die Verfahren mit Harn-gaben; unterbrochener Strich = Regression über die Kontrolle ohne Ausscheidun-gen und die Verfahren mit Kotgaben).
Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen | Pflanzenbau
389
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
Magnesiumverluste
Die ziemlich hohen von 1997 bis 2000 beobachteten Mag-
nesiumverluste liegen in der gleichen Grössenordnung
wie Stickstoffverluste. Die Verluste liegen in allen Ver-
fahren ziemlich nahe beieinander, und zwar kaum tiefer
in der Kontrolle und in den Verfahren mit Kotgaben
oder bei «unbewachsenem Boden» (zwischen 237 und
249 kg/ha) als in den Verfahren mit Harngaben (zwischen
249 und 285 kg).
Die höchsten Mg-Verluste wurden jedes Jahr End-
winter beobachtet (Messungen 27.02.98, 26.03.99 und
2.03.00). Die scheinbare Mg-Bilanz ist in allen Verfahren
positiv, und zwar leicht erhöht in den Verfahren mit Kot-
gaben gegenüber denjenigen mit Harngaben (Tab. 1).
Die auswaschungsbedingten Mg-Verluste gehen immer
über die Bilanz hinaus und werden von dieser kaum
beeinflusst. In den Verfahren mit Harneinfuhr sind die
Verluste fünf- bis zehnmal höher als die scheinbare Bilanz.
Die in diesem Versuch gemessenen Mg-Verluste sind
erstaunlich hoch, wenn man von der scheinbaren Bilanz
sowie von den einigen in der Literatur erwähnten Werten
ausgeht. Grund dafür sind wahrscheinlich die Bodenei-
genschaften des in diesem Versuch verwendeten Bodens,
weshalb diese Werte nur mit Vorsicht verallgemeinert
werden sollen.
durch höhere Verluste (174 kg/ha) hervor. Die K-Ver-
luste verteilen sich ziemlich gleichmässig über die
ganze Versuchsperiode und die Endwinter-Höchst-
werte waren viel weniger ausgeprägt als für N und P.
Die scheinbare K-Bilanz schneidet für die Kontrolle
und für die Verfahren mit Kot negativ ab und ausge-
sprochen positiv in den Verfahren mit Harngaben, wo
die K-Einfuhr durch die Ausscheidungen sehr hoch ist
(Tab. 1). Mit Ausnahme des Verfahrens 4Hfh sind hin-
gegen die auswaschungsbedingten Jahresverluste in
den Verfahren mit Harngaben nicht höher als in der
Kontrolle und in den Verfahren mit Kotgaben
(ca. 30 kg/ha/Jahr). Vorausgesetzt, dass die scheinbare
Bilanz nicht +400 kg/ha/Jahr überschreitet, scheinen
also in unserem Versuch die K-Verluste kaum von den
Ausscheidungen beeinflusst zu werden. Die Mengen
des durch Auswaschung verlorengegangen K liegen in
unserem Versuch leicht unter denjenigen, die von
Alfaro et al. (2004) und von Kayser et al. (2007) beob-
achtet wurden. Die Autoren stellten fest, dass die Ver-
luste durch hohe und späte Gaben von K, sei es als
Mineraldünger oder als Harn, begünstigt werden.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass der in unserem Versuch
genutzte Boden ein gutes Kaliumretentionsvermögen
besitzt.
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Kontrolle 1Kh 2Kh 2Kfh 4Kfh 1Hh 2Hh 2Hfh 4Hfh unbew.Boden
Phosphorverluste (kg/ha)
15.12.0016.11.0025.10.0006.09.0011.07.0017.04.0002.03.0014.10.9916.08.9916.06.9915.04.9926.03.9914.10.9816.09.9816.07.9815.06.9814.04.9827.02.9817.11.9711.09.9714.07.9715.05.97
Phos
phor
verlu
ste
(kg/
ha)
Abb. 3 | Gesamtphosphorverluste durch Auswaschung vom 15.05. 97 bis 15.12.00 (22 Sequenzen) für verschiedene Kot- und Harngaben (Legende zu den Verfahren: s. Tab. 1).
390
Pflanzenbau | Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
S c h l u s s f o l g e r u n g e n
•• In den Bedingungen unseres Versuchs erreichten die
auswaschungsbedingten Jahresverluste ca. 50 kg N, 30
kg K und 70 kg Mg pro ha und pro Jahr. Die Phosphor-
verluste waren praktisch gleich Null (weniger als 1 kg/
ha/Jahr).
•• Die Stickstoff-Auswaschungsrisiken wurden von den
Harngaben erheblich erhöht. Die Verluste verhielten
sich proportional zur scheinbaren Stickstoff-Bilanz
(Einfuhr – Ausfuhren durch die Ernten) und in den
Verfahren mit zwei Harngaben pro m² im Herbst lagen
sie über 100 kg/ha/Jahr.
•• Die Kalium- und Magnesium-Verluste wurden wenig
von den Rinderausscheidungen beeinflusst.
•• Die in diesem Versuch erhaltenen Ergebnisse können
ohne Berücksichtigung der Vegetations-, Boden- und
Klimabedingungen (Niederschläge) nicht verallgemei-
nert werden.
•• Um die auswaschungsbedingten Verluste auf der
Weide zu begrenzen sind Massnahmen, welche eine
gleichmässige Verteilung der Ausscheidungen auf der
gesamten Weidefläche begünstigen, immer empfeh-
lenswert: gezielte Anordnung und Anzahl der Kop-
peln, kurze Verweildauer in den einzelnen Koppeln
und regelmässiger Weidegang während der ganzen
Weidesaison. Im Herbst sollte die Vollweide vermieden
werden. n
0
25
50
75
100
125
150
175
200
Kontrolle 1Kh 2Kh 2Kfh 4Kfh 1Hh 2Hh 2Hfh 4Hfh unbew.Boden
Kaliumverluste (kg/ha)
15.12.0016.11.0025.10.0006.09.0011.07.0017.04.0002.03.0014.10.9916.08.9916.06.9915.04.9926.03.9914.10.9816.09.9816.07.9815.06.9814.04.9827.02.9817.11.9711.09.9714.07.9715.05.97
Kaliu
mve
rlust
e (k
g/ha
)
Abb. 4 | Gesamtkaliumverluste durch Auswaschung vom 15.05. 97 bis 15.12.00 (22 Sequenzen) für verschiedene Kot- und Harngaben (Legende zu den Verfahren: s. Tab. 1).
391
Einfluss von Rinderausscheidungen auf die auswaschungsbedingten Verluste unter einem Gräserrasen | Pflanzenbau
Ria
ssu
nto
Sum
mar
y
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 384–391, 2010
Influenza delle deiezioni bovine sulle perdite
da lisciviazione sotto un prato di graminacee
Sull’arco di due anni sono state applicate
delle deiezioni bovine di sterco e urina in
2 periodi dell’anno e in quantità semplice
e doppia, su di un prato di graminacee
coltivato in lisimetri, per valutare la perdita
di sostanze nutritive da lisciviazione. Le
perdite di azoto totale da lisciviazione
variavano tra i 18 ed i 226 kg/ha/anno. Nei
processi senza deiezioni o con solo sterco,
le perdite erano inferiori ai 50 kg/ha/anno,
superando invece nettamente i 100 kg/ha/
anno nei processi con 2 apporti d’urina / m²
in autunno. Le perdite totali in fosforo sono
state trascurabili, sempre inferiori a 1 kg/ha/
anno. Nonostante un bilancio apparente
(contributi - esportazioni dagli otto raccolti
annuali) molto variabile a seconda del
procedimento, le perdite totali in potassio
non sono state influenzate dalle deiezioni.
Molto spesso vicine ai 30 kg/ha/anno, hanno
raggiunto i 49 kg/ha/anno nel processo con il
K bilancio più eccedente (+ 716 kg/ha/anno
con 4 apporti d’urina all'anno). Le perdite in
magnesio totale sono pari ad una media di
70 kg/ha/anno. Sempre superiori al bilancio
sono state poco influenzate dalle deiezioni.
Per contenere il rischio di perdite al pascolo,
in particolare in azoto, dovrebbe essere
favorita un’equa distribuzione delle deiezioni
attraverso una disposizione, un numero
adatto di parchi, una breve durata di sosta
per parco e un ritmo di pascolo regolare
durante tutta la stagione. In autunno il
pascolo integrale dovrebbe essere evitato.
Effect of cattle excreta on leaching losses
under a grass sward
Urine and dung of dairy cattle have been applied
for two years at two periods of the year and in
single or double quantity on a grass sward to
assess nutrients losses by leaching. The total
nitrogen losses varied from 18 to 226 kg/ha/year.
Treatments without excreta or with dung applica-
tions led to N losses under 50 kg/ha/year, while
losses exceeded clearly 100 kg/ha/year in the
treatments with 2 urine applications in autumn.
The total phosphorus losses were negligible,
always under 1 kg/ha/year. For potassium, the
apparent balance (input - export by the eight
annual harvests) varied very much depending on
the treatment, but K losses were hardly influ-
enced by cattle excreta. K losses were very often
close to 30 kg/ha/year and reached 49 kg/ha/year
in the treatment with the largest K surplus (+716
kg/ha/year with 4 urine applications per year).
The total magnesium losses averaged 70 kg/ha/
year. They exceeded always the apparent balance
and were little influenced by cattle excreta. To
limit the risk of leaching losses during grazing,
particularly of nitrogen, an even distribution of
cattle excreta should be promoted by an ade-
quate design and number of paddocks, a short
length of stay per paddock and a regular pace
throughout the grazing season. In autumn, full
grazing should be avoided.
Key words: cattle excreta, grass sward, leaching
losses, nitrogen, phosphorus, potassium.
Literatur b Alfaro M. A., Jarvis S. C. & Gregory P. J., 2004. Factors affecting potassium leaching in different soils. Soil Use and Management 20, 182 – 189.
b Cuttle S. P. & Bourne P. C., 1993. Uptake and leaching of nitrogen from ar-tificial urine applied to grassland on different dates during the growing season. Plant and soil 150, 77 – 86.
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392 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 392–395, 2010
Forschung für eine ökonomisch erfolgreiche und ökologisch optimale Nahrungsmittelproduktion.
In den 2008 gestarteten Agroscope Forschungsprogram-
men werden nach zweieinhalb Jahren Laufzeit immer
mehr Projektergebnisse sichtbar. Parallel dazu erarbei-
ten die in den Programmen eingebundenen Projekte
gemeinsam erste Syntheseprodukte. Neben den laufen-
den Forschungsaktivitäten hat zudem die Weiterent-
wicklung der Programme im Hinblick auf das Arbeits-
programm 2012 – 2013 begonnen.
Agroscope hat mit den Forschungsprogrammen Agri-
Montana, NutriScope und ProfiCrops drei für die Ent-
wicklung der Schweizer Landwirtschaft wichtige For-
schungsschwerpunkte festgelegt. Profi-Lait ergänzt
diese im Bereich Milchproduktion. Dass die Programm-
forschung grundsätzlich richtig ist, zeigen die bisheri-
gen Erfahrungen ebenso wie das Interesse nationaler
und internationaler Forschungsinstitutionen an die-
Ueli Bütikofer1, Anna Crole-Rees2, Christian Flury3 und Martin Lobsiger1
1Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 3003 Bern2Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 8820 Wädenswil3Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, 8356 Ettenhausen
Auskünfte: AgriMontana: Christian Flury, E-Mail: christian.flury@art.admin.ch, Tel. +41 52 368 32 36;
NutriScope: Ueli Bütikofer, E-Mail: ueli.buetikofer@alp.admin.ch, Tel. +41 31 323 84 82;
ProfiCrops: Anna Crole-Rees, E-Mail: anna.crole-rees@acw.admin.ch, Tel. +41 44 783 61 58;
Profi-Lait: Martin Lobsiger, E-Mail: martin.lobsiger@alp.admin.ch, Tel. +41 26 407 73 47
News von den Agroscope Forschungsprogrammen
K u r z b e r i c h t
Foto
: ART
News von den Agroscope Forschungsprogrammen | Kurzbericht
393Agrarforschung Schweiz 1 (10): 392–395, 2010
sem Ansatz. Trotzdem gibt es noch Verbesserungspo-
tenzial. Im Vordergrund stehen dabei eine bessere Ver-
netzung der Projekte und ein Ausbau der
projektübergreifenden Zusammenarbeit innerhalb
von Agroscope. Gleichzeitig sollen die inhaltlichen
Schwerpunkte verdichtet werden.
Neben der Weiterentwicklung der Programme im Hin-
blick auf das Arbeitsprogramm 2012 – 2013 von Agro-
scope laufen die Forschungsaktivitäten im geplanten
Rahmen weiter. Der vorliegende Kurzbericht gibt einen
Einblick in ausgewählte Ergebnisse und Arbeiten.
A g r i M o n t a n a
AgriMontana greift Fragen zur künftigen Entwicklung
der Berglandwirtschaft auf und sucht nach umsetzungs-
tauglichen Lösungen. Schwerpunkte sind zum Beispiel
die Offenhaltung des Kulturlandes und die Landschafts-
pflege oder die Frage nach der Ausrichtung der Land-
wirtschaftsbetriebe im Berggebiet. AgriMontana hat sich
an zwei Veranstaltungen zu diesen Themen eingebracht.
Minimalnutzung: (k)eine Strategie zur Offenhaltung?
Die fortschreitende Aufgabe von landwirtschaftlichen
Nutzflächen und Alpweiden wirft die Frage nach der
zukünftigen Flächennutzung im Berggebiet auf. Im Rah-
men der AgriMontana-Tagung «Berglandwirtschaft:
Minimalnutzung als Teil der Multifunktionalität» wur-
den verschiedene Aspekte rund um das Thema Offenhal-
tung und Minimalnutzung diskutiert. Die Tagung zeigt,
dass es zur Sicherung der an die Flächennutzung gebun-
denen multifunktionalen Leistungen einen Mix verschie-
dener Nutzungsverfahren braucht. Minimalverfahren
wie das Mulchen sind zwar kostengünstig, weisen jedoch
gewichtige ökologische Nachteile auf. Dennoch besteht
ein Bedarf an kosten- und arbeitsextensiven Verfahren
zur Offenhaltung und damit zur Erhaltung der kultivier-
baren Flächen.
Ein Fazit der Tagung ist, dass das Vordringen des Waldes
im Berggebiet mit grosser Wahrscheinlichkeit weiterge-
hen wird. Mit Blick auf den fortschreitenden Struktur-
wandel und den Rückgang der landwirtschaftlichen
Arbeitskräfte stellt sich die Frage, wer die Offenhaltung
der Flächen in Zukunft sicherstellen wird.
Biolandbau: Ausstieg trotz steigender Nachfrage?
Der Biolandbau hat in der Schweiz seit Anfang der neun-
ziger Jahre stark an Bedeutung gewonnen. Seit 2005
flacht die Strukturentwicklung jedoch ab und die Zahl
der Biobetriebe sinkt. Die im Rahmen der 5. Biofor-
schungstagung «Aktuelles zum Biorind» vorgestellte
Auswertung der Strukturdaten für die Bergbetriebe
zeigt, dass von 2005 bis 2008 die Betriebsaufgaben und
die Bioausstiege insgesamt nicht durch Neu- und Umstei-
ger kompensiert wurden (Abb. 1). Eine Umfrage der Forschungsanstalt Agroscope
Reckenholz-Tänikon ART bei mehr als 3400 Landwirt-
schaftsbetrieben zeigt, dass vor allem wirtschaftliche
Gründe, wechselhafte und strenge Richtlinien sowie Prob-
leme bei der Beschaffung von geeignetem Kraftfutter den
Ausstieg aus dem Biolandbau erklären. Eine wesentliche
Rolle für die ursprüngliche Beteiligung spielten finanzielle
Argumente wie höhere Direktzahlungen, die Möglichkeit
das Einkommen zu verbessern oder die Aussicht auf
höhere Preise. Diese Erwartungen scheinen sich bei den
ausgestiegenen Betrieben häufig nicht erfüllt zu haben.
Weitere Informationen zu den beiden Themen und zum
Forschungsprogramm AgriMontana finden Sie unter
www.agrimontana.admin.ch.
N u t r i S c o p e
NutriScope forscht entlang der ganzen Wertschöpfungs-
kette von der landwirtschaftlichen Produktion bis zum
genussfertigen Lebensmittel. Dabei stehen die Sicher-
heit und die Optimierung der Qualität von schweizeri-
schen Lebensmitteln im Vordergrund. Aus den viel-
fältigen Forschungsarbeiten werden zwei aktuelle
Dissertationen kurz vorgestellt.
NutriChip
Seit diesem Jahr kooperiert Agroscope mit den Eidge-
nössischen technischen Hochschulen in Lausanne und
Zürich, der Universität Basel und dem Nestlé Research
Center im Projekt Nano-Tera www.nano-tera.ch/pro-
jects/403.php
-77
-112
-70
-63
31
21
54
38
56-178
-200 -175 -150 -125 -100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100
2005–2006
2006–2007
2007–2008
Ausstieg aus Bio zu ÖLN Betriebsaufgabe Neuer BiobetriebWechsel von ÖLN zu Bio Abnahme Biobetriebe total Zunahme Biobetriebe total
Quelle: Auswertung AGIS-Daten, Bundesamt für Landwirtschaft
Abb. 1 | Veränderung der Zahl der Biobetriebe in der Bergregion.
Kurzbericht | News von den Agroscope Forschungsprogrammen
394 Agrarforschung Schweiz 1 (10): 392–395, 2010
Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines
schnellen, effizienten Systems zur Untersuchung der
Wirkung von Lebensmitteln und im Speziellen von
Milchprodukten (Milch, Rahm, Käse, Joghurt etc.) auf
das menschliche Immunsystem. Am Anfang steht ein in
vitro Verdauungsprozess der Lebensmittel gekoppelt
mit einem Zellkulturmodell zur Simulation der gastroin-
testinalen Resorption der Inhaltsstoffe. Die aus den
Lebensmitteln entstandenen, bioverfügbaren Kompo-
nenten werden mit Hilfe von hochmodernen Proteomics-
und Metabolomics-Techniken analysiert und auf ihre
immunmodulierende Wirkung in Blutzellen von gesun-
den Personen und Patienten mit chronischen Entzün-
dungen getestet. Parallel dazu wird dieses System in
Form eines NutriChips miniaturisiert werden.
Polyphenole in Äpfeln
Pflanzliche Lebensmittel, insbesondere Früchte und
Gemüse, leisten wichtige Beiträge zur Prävention von
verschiedenen Zivilisations-Krankheiten. In diesem
Zusammenhang sind die Sekundären Pflanzenstoffe
wichtig, die Tausende von verschiedenen Verbindungen
umfassen. Eine ganz wichtige Stoffgruppe sind die Poly-
phenole. In einer Dissertation wurden Analysenmetho-
den zur Quantifizierung dieser Polyphenole in Äpfeln
optimiert. Mit diesen Methoden konnte der Einfluss der
Vorerntefaktoren auf den Gehalt an Polyphenolen in
schweizerischen Apfelsorten untersucht werden. In über
80 untersuchten Tafel- und Most-Apfelsorten wurde
eine sehr grosse Variabilität im Polyphenolgehalt und
-muster aufgezeigt (Abb. 2). Der Einfluss der Produkti-
onsmethode, biologisch oder integriert, war gering. In
Apfelsäften konnten nur noch 25 – 50 % der Polyphenole
gefunden werden. Durch geeignete Lagerbedingungen
kann der Gehalt an Polyphenolen beeinflusst werden.
Das bei Lagerungsbeginn in Kühllagern angewandte
1-MCP (1-Methyl-Cyclopropen) hemmt die Rezeptoren,
an die Ethylen bindet, ein von manchen Früchten natür-
lich produziertes Hormon, das deren Reifung aktiviert.
Durch die 1-MCP-Behandlung lässt sich bei zahlreichen
Apfelsorten die Festigkeit des Fruchtfleischs sowie der
Säuregehalt auf einem Stand erhalten, der demjenigen
zum Erntezeitpunkt sehr nahe kommt. Des Weiteren
scheint die Anwendung von 1-MCP die Konzentration
an Polyphenolen zu beeinflussen.
Viele weitere interessante Publikationen und Vorträge
finden sie auf der Website www.nutriscope.ch.
P r o f i C r o p s
Ziel von ProfiCrops ist, zur Sicherung eines zukunftsfähi-
gen Pflanzenbaus in einem weitgehend liberalisierten
wirtschaftlichen Umfeld beizutragen. Um unter den
zukünftigen Rahmenbedingungen am Markt erfolgreich
zu sein, muss die Schweizer Landwirtschaft eine innova-
tive und effiziente Produktion anstreben und das Ver-
trauen der Konsumentinnen und Konsumenten in die
einheimischen Produkte stärken. Innovation, Effizienz,
Konsumentinnen und Konsumenten sowie Rahmenbe-
dingungen bilden die vier Module der interdisziplinären
Forschung von ProfiCrops, an der mehrere Forschungsan-
stalten beteiligt sind. Fünf Integrierte Projekte mit kul-
turbezogenen Themen vervollständigen das Programm.
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20
40
60
80
100
120
140
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250
300
350
400Quercetin-Rhamnosid
Rutin
Quercetin-Galactosid/GlucosidPhloretin-Xyloglucosid
Phloridzin
p-Coumaroylchinasäure
Chlorogensäure
Procyanidin B2
Procyanidin B1
Epicatechin
Catechin
Folin
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mg/
100
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Abb. 2 | Verteilung an Polyphenolen in verschiedenen Apfelsorten.
News von den Agroscope Forschungsprogrammen | Kurzbericht
395Agrarforschung Schweiz 1 (10): 392–395, 2010
Kostenoptimierung der Milchproduktion
Eine erfolgreiche gemeinsame Aktion war das Projekt
«Kostenoptimierung der Milchproduktion». In dieser
von den Schweizer Milchproduzenten SMP, den regiona-
len Milchproduzentenorganisationen, AGRIDEA, dem
Beratungsforum Schweiz BFS, den kantonalen Bera-
tungsstellen und Profi-Lait getragenen Kampagne
wurde einerseits ein Kostenberechnungsinstrument für
das Internet entwickelt und andererseits eine breit ange-
legte Informations- und Beratungsoffensive für die
Milchproduzenten lanciert. An Veranstaltungen, über
Fachartikel in den Medien und an Beratungskursen
wurde darauf hingewirkt, das Kostenbewusstsein bei
den Milchproduzenten zu stärken. Die Kosten kennen
und optimieren: Unter diesem Motto wurden die Land-
wirte ermuntert, die Selbstkosten der Milchproduktion
zu berechnen, zu vergleichen und Massnahmen zur
Kostenoptimierung anzupacken. Die Kampagne wurde
von allen Beteiligten als beispielhaft für die Zusammen-
arbeit über die Institutionen hinweg bezeichnet. Über
4000 Landwirte wurden an Informationsveranstaltun-
gen erreicht und gut 420 Milchproduzenten haben sich
entschlossen, die Selbstkosten in einem zweitägigen
Kurs zu analysieren.
Das Projekt «Kostenoptimierung der Milchproduktion»
ist auf drei Jahre ausgelegt, weitergehende Informatio-
nen sind auf www.swissmilk.ch/kostenrechner einsehbar.
Mit derartigen Aktivitäten will Profi-Lait die Stärken sei-
ner Partner bündeln, Synergien erzeugen und gemein-
sam die wichtigen Problemfelder in der Milchproduk-
tion ansprechen.
UFA AG neue Trägerin von Profi-Lait
Die Trägerschaft von Profi-Lait wird durch ein vorerst
zweijähriges Engagement der UFA AG erweitert. Somit
wird Profi-Lait neu durch die Organisation Schweizer
Milchproduzenten SMP, das BLW, Swissgenetics und UFA
AG finanziell getragen. Die übrigen Partner aus For-
schung und Entwicklung (Agroscope, SHL, ETH), der
Beratung (AGRIDEA, kt. Beratungen), und den Verbän-
den (Schweizerischer Bauernverband SBV, ASR, AGFF)
beteiligen sich mit Eigenleistungen am Netzwerk Profi-
Lait mit. n
Modul Konsumentinnen und Konsumenten
Koordination: Anna Bozzi und Christine Brugger,
Agroscope Changins-Wädenswil ACW
Um den Anteil des einheimischen Pflanzenbaus an den
in der Schweiz getätigten Einkäufen zu halten, muss der
Sektor die Präferenzen der Konsumentinnen und Konsu-
menten kennen und die «umfassende Schweizer Quali-
tät» am Markt in Wert setzen. Das sind die beiden Ziele
dieses Moduls.
Die Elemente der Produktdifferenzierung werden nach
agronomischen, regionalen, rechtlichen, analytischen,
wirtschaftlichen, ökologischen und weiteren Aspekten
untersucht. Angestrebt wird eine «Mehrwertkarte» der
Schweizer Produkte. Die Forschungsergebnisse eines
europäischen Projektes über Äpfel geben diesbezüglich
wertvolle Hinweise1: 92 bis 98 % der in unserem Land
konsumierten Äpfel sind Schweizer Herkunft, die Produ-
zentenpreise in der Schweiz sind über 50 % höher als in
den benachbarten Ländern. Mehr als 90 % der Produk-
tion erfolgen unter Einhaltung des ökologischen Leis-
tungsausweises (integrierter oder biologischer Anbau) –
ein Mehrwert im Vergleich zu anderen europäischen
Ländern. Die Betriebe mit Apfelkulturen in der Schweiz
tragen zudem mit kleinen Flächen und diversifizierten
Tätigkeiten zur Erhaltung einer vielfältigen Kulturland-
schaft und zur ländlichen Entwicklung bei. So bewirt-
schaften in der Schweiz nur 8 % der Betriebe mehr als
zehn Hektaren Äpfel, während dies in Holland und
Frankreich mindestens 30 % der Obstbetriebe sind. Die
grosse Mehrheit der Schweizer Betriebe mit Apfelkultu-
ren verfügt zudem über eine diversifizierte Ausrichtung;
60 % sind gleichzeitig in den Bereichen Spezialkulturen,
Acker- und Futterbau und Tierproduktion tätig. Nur 30 %
der Apfelproduzenten in der Schweiz sind ausschliesslich
auf den Obstbau spezialisiert. Demgegenüber produzie-
ren in Holland und Deutschland über 70 % der Obstbe-
triebe ausschliesslich Obst. In der Schweiz werden über
80 Sorten angebaut und verkauft. Darunter sind auch
alte Sorten. Hinter dem Mehrpreis in der Schweiz steht
also ein klarer Mehrwert für die Gesellschaft.
P l a t t f o r m P r o f i - L a i t
In Profi-Lait haben sich die wesentlichen Akteure aus For-
schung, Beratung und Praxis im Bereich der Milchproduk-
tion zusammengeschlossen. Ziel dieses seit nunmehr zehn
Jahren bestehenden Projekts ist die Förderung des Wissen-
stransfers und der Zusammenarbeit der beteiligten Partner.
1 für weitere informationen über diese studie sowie für die referenzen wenden sie sich an esther Bravin, Agroscope changins-wädenswil Acw.
396
P o r t r ä t
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 396, 2010
Als ProfiCrops-Leiterin hat Anna Crole-Rees die Sicherung der Zukunft des Schweizer Pflanzenbaus zum Ziel.
«Lassen sich Mangos bald in der Schweiz anbauen?» lau-
tete eine der Fragen, die Anna Crole-Rees an den Tagen
der offenen Tür von Agroscope Changins-Wädenswil dem
Publikum gestellt hat. Dies passt vortrefflich zum Mango-
Fan Anna Crole-Rees. Die Frage symbolisiert zudem Verän-
derung und Weiterentwicklung – genau das, was die
Schweizerin mit englischen Wurzeln in die Welt hinaus tra-
gen will. Denn dies ist das Thema ihres Jugendtraums – für
eine Welt ohne hungernde Kinder. Dieser Traum stand
Pate, als sie an der ETH Zürich Agronomie studierte und
darin auch promovierte. «Ich wollte nach Afrika, aber
nicht, um Nahrungsmittel zu bringen, sondern um den
Menschen zu ermöglichen, sich zu entwickeln», betont
Anna Crole-Rees, die in Norddeutschland und in der
Westschweiz aufgewachsen ist. Ihren Wissenstransfer
passte sie sorgfältig der jeweiligen Situation an. Sie fügt
überzeugend hinzu: «Wir haben uns entwickelt, weshalb
sollte es den Menschen in Afrika nicht auch möglich sein,
sich auf ihre Weise zu entwickeln.»
Als Beraterin aktiv in vier von fünf Kontinenten
Nach dem Studium bewarb sich Anna Crole-Rees gleich für
eine Stelle in der Republik Niger. Doch der schwarze Konti-
nent, wo die aus Indien stammende Mango tatsächlich
angebaut wird, wollte seine Türen nicht öffnen für die
junge Agronomin voller Tatendrang. Ihr Traum wäre bei-
nahe geplatzt, erklärt sie: «Als Frau war es schwer, Mitte
der 1980er Jahre eine Arbeitserlaubnis im ländlichen Afrika
zu erlangen.» Nach fast vier Jahren als Beraterin im Kanton
Waadt, einem Studienjahr in England und einer Doktorar-
beit an der ETH Zürich wurde ihre Hartnäckigkeit belohnt:
Als selbständige Agro-Ökonomie-Beraterin erhielt sie
Mandate der UNO und von mehr als zwanzig anderen Ins-
titutionen im Bereich wirtschaftliche Zusammenarbeit und
Entwicklung. Endlich – ihre Mandate führten sie unter
anderem nach Mali, Burkina Faso, Mosambik, Benin und in
die Elfenbeinküste. Zentralasiatische, amerikanische und
europäische Länder kamen später hinzu. Insgesamt hat sie
rund vierzig Länder bereist, die Hälfte davon geschäftlich.
Mit Mangos arbeitete sie auch – in Burkina Faso, Mali und
Südafrika. Doch ihr Schwerpunkt lag bei anderen Früchten,
bei Gemüse, Getreide sowie Baumwolle. Einer ihrer gröss-
ten Erfolge hatte sie, als das Handelsministerium eines zen-
tralasiatischen Landes aufgrund ihrer Beratung die
Exportstrategie von Früchten und Gemüse änderte.
Eine Zukunft für den Schweizer Pflanzenbau
«Jeder Tag muss anders sein als der vorhergehende.
Darum reise ich so gerne», betont Anna Crole-Rees.
Schliesslich suchte sie eine neue Herausforderung und
fand sie beinahe vor der Haustür – bei Agroscope. Im
fachübergreifenden Agroscope-Forschungsprogramm
ProfiCrops ist ihre Aufgabe die Sicherung der Zukunft
des Schweizer Pflanzenbaus unter weitgehend liberali-
sierten Marktbedingungen – perfekt für die Frau, die
sich Veränderung und Weiterentwicklung auf die Fahne
geschrieben hat, gerne reist und mit Menschen zusam-
menarbeitet. Als Leiterin von ProfiCrops will sie
Kontakte zu Landwirten, Forschenden und Konsumen-
ten in der ganzen Schweiz knüpfen, damit diese die
Herausforderungen des 21. Jahrhunderts anpacken kön-
nen. Anna Crole-Rees sieht Parallelen zu ihren Aus-
landseinsätzen: «Der Kontakt zu den Menschen ist mir
in jedem Land wichtig, denn Veränderungen lassen sich
nur einleiten, wenn man die Leute überzeugt». Denn
nur überzeugte Forschende diskutieren ihre Resultate
im Licht einer wettbewerbsfähigen, umweltverträgli-
chen Landwirtschaft. Und wer weiss, vielleicht werden
bald Mango-Bäume für den Anbau im Tessin geprüft.
Carole Enz, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW,
8820 Wädenswil
Wissenstransfer, Reiselust und Mango
397
A k t u e l l
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 397–399, 2010
ART-Bericht 724
Nach einer fundierten Literaturstudie wurde die Wirkung
verschiedener Mähgeräte und der einzelnen Ernteschritte
in einer Wiese auf Heuschrecken, Raupen und Attrappen
aus Wachs untersucht. Die Studie dient als Grundlage für
eine Fauna schonende Bewirtschaftung von «Natur-
schutz-» und «ökologischen Ausgleichswiesen». Die Expe-
rimente ergeben folgende Reihenfolge bezüglich der
negativen Wirkung der verschiedenen Mähgeräte: Trom-
melmäher mit Aufbereiter > Bucher mit Trommelmäher >
Trommelmäher, Scheibenmäher oder Traktor-Balkenmä-
her > Hand- Motorbalkenmäher. Grossen Anteil an der
negativen Wirkung haben die Traktorräder.
Das folgende Zetten, Schwaden sowie das Aufladen
des Heues verursachen je ebenso grosse Sterberaten wie
die Mahd. Diese mit dem Traktor ausgeführten Folge-
schritte können eine vergleichsweise weniger schädliche
Wirkung durch eine Mahd mit dem Hand-Motorbalken-
mäher beinahe aufheben. Der Einsatz des Aufbereiters
führt auf den ganzen Ernteprozess bezogen zur höchs-
ten Sterberate. Insgesamt überleben nur wenige Tiere
bei den heute mehrheitlich üblichen Erntetechniken.
Deshalb wurde untersucht, ob Heuschrecken wäh-
rend der Mahd in ungemähte Bereiche ausweichen. In
ungeschnittenen Bereichen war die Heuschreckendichte
am Ende der Ernte zwei bis drei Mal höher als vorher.
Das Belassen von ungeschnittenen Bereichen wird emp-
fohlen, um Wiesen bewohnenden Tieren das Überleben
zu erleichtern. Weitere Empfehlungen für eine Fauna
schonende Grasernte werden begründet.
Jean-Yves Humbert, Nina Richner, Joachim Sauter und Thomas Walter,
Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
Ghazoul Jaboury, ETH Zürich
ART-Bericht 725
Schweizer Kulturland. Agroforstwirtschaft kann diesem
Trend entgegenwirken, denn in Agroforstsystemen wer-
den Bäume auf den gleichen Flächen gepflanzt, die auch
dem Anbau einjähriger landwirtschaftlicher Nutzpflan-
zen für die Nahrungs- oder Tierfutterproduktion oder
die Tierhaltung dienen.
Was beinhaltet der Begriff Agroforstwirtschaft? Zum
einen sind bekannte Systeme gemeint, wie sie traditio-
nelle Hochstamm- Obstgärten oder Waldweiden darstel-
len, die zusehends Gefahr laufen, aus dem Landschafts-
bild zu verschwinden. Andererseits zählen auch moderne
Systeme wie die Wertholzproduktion auf Grünland oder
im Acker dazu.
Im vorliegenden Bericht werden verschiedene für die
Schweiz in Frage kommende moderne Agroforstsysteme
vorgestellt. Ihre Produktivität und Wirtschaftlichkeit
wird mit jener von Monokulturen verglichen.
Die Berechnungen zeigen, dass Agroforstsysteme
produktiver als Monokulturen sind und, sofern Beiträge
gesprochen werden, auch wirtschaftlich von Interesse
sein können.
Alexandra Kaeser, Firesenai Sereke, Dunja Dux und Felix Herzog,
Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
Impressum
Herausgeber:Forschungsanstalt AgroscopeReckenholz-Tänikon ARTTänikon, CH-8356 Ettenhausen,Redaktion: Etel Keller, ART
Die ART-Berichte/Rapports ARTerscheinen in rund 20 Nummernpro Jahr. JahresabonnementFr. 60.–. Bestellung von Abonne-ments und Einzelnummern:ART, Bibliothek, 8356 EttenhausenT +41 (0)52 368 31 31F +41 (0)52 365 11 90doku@art.admin.chDownloads: www.agroscope.ch
ISSN 1661-7568
Autorinnen und Autoren
Jean-Yves Humbert, Nina Richner,Joachim Sauter und ThomasWalter, ART
Ghazoul Jaboury, ETH Zürich
ART-Bericht 724
Wiesen-Ernteprozesseund ihre Wirkung auf die Fauna
April 2010
Abb. 1: Wirksamkeit von ungemähten Bereichen als Refugium für Heuschrecken. Feld-Demonstration für IG Natur und Landwirtschaft Kanton AG (4.7.2009; Fotos: Jean-YvesHumbert, ART).
Nach einer fundierten Literaturstudiewurde die Wirkung verschiedener Mäh-geräte und der einzelnen Ernteschritte ineiner Wiese auf Heuschrecken, Raupenund Attrappen aus Wachs untersucht. DieStudie dient als Grundlage für eine Faunaschonende Bewirtschaftung von «Natur-schutz-» und «ökologischen Ausgleichs-wiesen». Die Experimente ergeben fol-gendeReihenfolgebezüglichdernegativenWirkung der verschiedenen Mähgeräte:Trommelmäher mit Aufbereiter > Buchermit Trommelmäher > Trommelmäher, Schei-benmäher oder Traktor-Balkenmäher > Hand-Motorbalkenmäher. Grossen Anteil an dernegativen Wirkung haben die Traktorrä-der. Das folgende Zetten, Schwaden sowiedas Aufladen des Heues verursachen jeebenso grosse Sterberaten wie die Mahd.Diese mit dem Traktor ausgeführten Fol-
geschritte können eine vergleichsweiseweniger schädliche Wirkung durch eineMahd mit dem Hand-Motorbalkenmäherbeinahe aufheben. Der Einsatz des Aufbe-reiters führt auf den ganzen Ernteprozessbezogen zur höchsten Sterberate.
Insgesamt überleben nur wenige Tiere beiden heute mehrheitlich üblichen Ernte-techniken. Deshalb wurde untersucht, obHeuschrecken während der Mahd in unge-mähte Bereiche ausweichen. In unge-schnittenen Bereichen war die Heuschre-ckendichte am Ende der Ernte zwei bis dreiMal höher als vorher. Das Belassen vonungeschnittenen Bereichen wird empfoh-len, um Wiesen bewohnenden Tieren dasÜberleben zu erleichtern (Abb. 1). WeitereEmpfehlungen für eine Fauna schonendeGrasernte werden begründet.
ART-Bericht 725
Moderne Agroforstwirtschaft in der Schweiz
Innovative Baumgärten: Produktivität und Wirtschaftlichkeit
Autorinnen und Autoren
Alexandra Kaeser, FiresenaiSereke, Dunja Dux, Felix Herzog,ARTfelix.herzog@art.admin.ch
Impressum
Herausgeber:Forschungsanstalt AgroscopeReckenholz-Tänikon ARTTänikon, CH-8356 Ettenhausen,Redaktion: Etel Keller, ART
Die ART-Berichte/Rapports ARTerscheinen in rund 20 Nummernpro Jahr. JahresabonnementFr. 60.–. Bestellung von Abonne-ments und Einzelnummern:ART, Bibliothek, 8356 EttenhausenT +41 (0)52 368 31 31F +41 (0)52 365 11 90doku@art.admin.chDownloads: www.agroscope.ch
ISSN 1661-7568
Mai 2010
Abb. 1: Wertholzproduktion mit Vogelkirschen im Getreidefeld in Frankreich (F. Liagre,France).
Bäume verschwinden zusehends aus demSchweizer Kulturland. Agroforstwirtschaftkann diesem Trend entgegenwirken, dennin Agroforstsystemen werden Bäume aufden gleichen Flächen gepflanzt, die auchdem Anbau einjähriger landwirtschaftli-cher Nutzpflanzen für die Nahrungs- oderTierfutterproduktion oder die Tierhaltungdienen.Was beinhaltet der Begriff Agroforstwirt-schaft? Zum einen sind bekannte Systemegemeint, wie sie traditionelle Hochstamm-Obstgärten oder Waldweiden darstellen,die zusehends Gefahr laufen, aus demLandschaftsbild zu verschwinden. Ande-
rerseits zählen auch moderne Systeme wiedie Wertholzproduktion auf Grünlandoder im Acker dazu (siehe Abb. 1).
Im vorliegenden Bericht werden verschie-dene für die Schweiz in Frage kommendemoderne Agroforstsysteme vorgestellt.Ihre Produktivität und Wirtschaftlichkeitwird mit jener von Monokulturen vergli-chen. Die Berechnungen zeigen, dassAgroforstsysteme produktiver als Mono-kulturen sind und, sofern Beiträge gespro-chen werden, auch wirtschaftlich von Inte-resse sein können.
N e u e P u b l i k a t i o n e n
Wiesen-Ernteprozesseund ihre Wirkung auf die Fauna
Moderne Agro-forstwirtschaft in der SchweizInnovative Baumgärten:
Produktivität und
Wirtschaftlichkeit
M e d i e n m i t t e i l u n g e n
Aktuell
398
Agrarforschung Schweiz 1 (10): 397–399, 2010
22.09.2010 / ART Im Netz der Pilze Zürich ist zur Pilzhauptstadt der Schweiz avanciert. Heute
wurde am Stadtrand die erste nationale Sammlung
unterirdischer Knäuelpilze eröffnet. Pilzfäden halten das
Leben auf der Erde zusammen. Denn sie liefern Bäumen,
Gräsern und Nutzpflanzen überlebenswichtige Nähr-
stoffe. Wegen ihrer enormen Bedeutung für das Ökosys-
tem eröffnete heute die landwirtschaftliche Forschungs-
anstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART die erste
nationale Sammlung der so genannten Knäuelpilze, eine
Gruppe der Mykorrhizapilze.
19.09.2010 / SNG Equus helveticus – Ein weiterer Grosserfolg für das Schweizer Pferd Die zweite Ausführung des neuen Pferdefestivals Equus
helveticus zog während vier Tagen (16. – 19. September
2010) 20 000 Personen an und war ein Grosserfolg. Familien,
Reiter und Züchter aus der ganzen Schweiz und dem Aus-
land bewunderten über 1000 Pferde in sämtlichen existie-
renden Pferdesport- und Pferdezuchtdisziplinen. Das Pfer-
defestival Equus helveticus bescherte Avenches ein
einmaliges Wochenende.
16.09.2010 / ART Ammoniak aus Ställen auf der Spur Laufställe sind bedeutende Quellen von Ammoniak. Jetzt
zeigen Messungen, dass Ammoniakemissionen im Sommer
besonders hoch sind. Kühe produzieren eine Menge Kot
und Harn, die oft mehrere Stunden auf den Laufflächen
liegen. Dabei entweicht Ammoniak. Das Problem: Der
Landwirtschaft geht viel wertvoller Stickstoffdünger verlo-
ren, weil er sich buchstäblich in die Luft verflüchtigt.
Ammoniak in der Atmosphäre kommt schliesslich mit dem
Regen auf die Erdoberfläche und belastet dort als
Stickstoff¬dünger empfindliche Ökosysteme.
13.09.2010 / ACWAgroscope ACW bewertet 120 Aprikosensorten, die zwischen Juni und September geerntet wurden Das Aprikosenfest vom 6 bis 8. August 2010 in Saxon hat
viele tausend Menschen angelockt. In diesem Rahmen hat
das kantonale Amt für Obstbau im Wallis in Zusammenar-
beit mit der Forschungsanstalt Agroscope Changins-
Wädenswil ACW einen gemeinsamen Informationstag
organisiert. Anlässlich dieser Veranstaltungen konnten
neben vielen angesprochenen aktuellen Themen auch
zahlreiche Aprikosensorten vorgestellt werden. Agroscope
ACW bewertet an ihrem Standort in Conthey derzeit
120 Aprikosensorten, die in der Zeit von Mitte Juni bis Ende
September geerntet werden können.
09.09.2010 / ART Identitäts-Chip am Ohr
Das Leben eines Schweins könnte in Zukunft von der
Geburt bis zur Schlachtung mittels elektronischen Ohrmar-
ken rückverfolgt werden. Die Technologie dazu muss noch
entwickelt werden.
31.08.2010 / ART Landwirtschaftliche Einkommen sinken 2009 Die wirtschaftliche Situation der landwirtschaftlichen
Betriebe ist 2009 weniger gut als 2008. Sowohl das land-
wirtschaftliche Einkommen je Betrieb als auch der Arbeits-
verdienst je Familienarbeitskraft gehen zurück. Dies zeigen
die definitiven Ergebnisse der Zentralen Auswertung von
Buchhaltungsdaten der Forschungsanstalt Agroscope
Reckenholz-Tänikon ART. 2009 beträgt das landwirtschaft-
liche Einkommen je Betrieb 60 300 Franken gegenüber
64 100 Franken im Vorjahr (-6,0 %). Der durchschnittliche
Arbeitsverdienst je Familienarbeitskraft sinkt im Vergleich
zu 2008 um 1,3 % (von 41 700 Franken auf 41 200 Franken).
www.agroscope.admin.ch/medienmitteilungen
V e r a n s t a l t u n g e n
Aktuell
399
Geoportal des Bundes
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geo.admin.ch ist die Plattform für geolokalisierte Infor-
mationen, Daten und Dienste der Bundesverwaltung.
Diese werden von öffentlichen Einrichtungen zur Verfü-
gung gestellt und via Internet auf geo.admin.ch öffent-
lich zugänglich gemacht. Sie beschreiben die Gegeben-
heiten eines Landes in Form von Koordinaten, Ortsnamen,
Postadressen oder anderen Kriterien. Sie sind auf dem
Geoportal des Bundes frei zugänglich.
Informationen: www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen
November 2010
24.11.2010Ökobilanzen in der Landwirtschaft, ein Wegweiser zur Nachhaltigkeit – Abschlusstagung Projekt ZA-ÖBAgroscope Reckenholz-Tänikon ART Reckenholz
25. – 29.11.2010Agroscope an der AGRAMAForschungsanstalten Agroscope ACW, ALP und ART Bern
29.11. – 03.12.2010WinterbesuchswocheAgroscope Reckenholz-Tänikon ART Reckenholz
Dezember 2010
02.12.2010Bioforschungs-InfotagAgroscope Reckenholz-Tänikon ART Yverdon
09.12.2010Bioforschungs-InfotagAgroscope Reckenholz-Tänikon ART Arenenberg
09.12.2010Aktuelles aus der AromaforschungAgroscope Liebefeld-Posieux ALP Liebefeld
Januar 2011
13. – 16.01.2011Agroscope an der Swiss'Expo 2011Forschungsanstalten Agroscope ACW, ALP und ART Lausanne
I n t e r n e t l i n k s
November – Dezember 2010 / Heft 11 – 12
•• In vitro Produktion von Kartoffel-Mikroknollen,
C. L. Lê und D. Thomas ACW
•• Ursachen für verwachsene Unterspälten beim Rind,
P.-A. Dufey und V. Gremaud ALP
•• Pflanzenschutzpraxis in einem Ackerbaubetriebsnetz
von 1992 bis 2004, J. Dugon et al. Agridea und ACW
•• Standardoutput-Koeffizienten für Schweizer
Landwirtschaft, D. Schürch und D. Schmid ART
•• Ableitung der Stickstoffdüngungsnormen von
Ackerkulturen, W. Richner ART
•• Chemische Kriegsführung zwischen Pilzen: ein Arsenal
an bioaktiven Molekülen, S. Schürch et al. ACW
•• Die Brunst des Rindes automatisch erkennen,
S. Kohler et al. SHL
•• Schweizerische Sortenliste für Kartoffeln 2011,
R. Schwärzel et al. ACW und ART
Das Biotechnologielabor von Agroscope Changins-Wädenswil ACW konserviert, regeneriert und vermehrt viele Kulturpflan-zen in vitro. (Foto: CRAFFT Kom-munikation AG)
V o r s c h a u
Mittwoch, 24. November 2010
Ökobilanzierung landwirtschaftlicher BetriebeAbschlusstagung des Projekts Zentrale Auswertung von Ökobilanzenlandwirtschaftlicher Betriebe
Worum geht es?Die Schweizer Landwirtschaft unternimmt seit 15 Jah-ren wichtige Anstrengungen, um die Produktion bes-ser mit der Umwelt in Einklang zu bringen. WeitereFortschritte erfordern eine verstärkte individuelleGestaltung der einzelbetrieblichen Massnahmen. Es istsomit zentral, dass der Landwirt eine Rückmeldungüber die Umweltwirkung seines Betriebes erhält undsie im Gesamtkontext einordnen kann.Das vom BLW und ART getragene, mehrjährige Pro-jekt «Zentrale Auswertung von Ökobilanzen landwirt-schaftlicher Betriebe» (ZA-ÖB) hat die Umweltwirkungvon rund 100 Schweizer Landwirtschaftsbetrieben er-mittelt und sie zusammen mit der wirtschaftlichenLeistung ausgewertet. Dabei wurde der Einfluss zahl-reicher Faktoren wie Betriebstyp, Produktkategorieund -menge, Landbauform, Region, Dünger, Energie-träger oder Pestizide untersucht. Die daraus gewonne-nen Ergebnisse dienen sowohl den teilnehmendenLandwirten (individuelle Rückmeldung), als auch derÖffentlichkeit.
Anmeldung / Detailprogramm und AuskunftAnmeldungen bis zum 31. Oktober 2010.Detailprogramm unter www.agroscope.ch >Veranstaltungen
Themen• Wie erfolgt eine betriebliche Ökobilanzierung?• Was sind die ökologischen Auswirkungen der unter-suchten Betriebe?
• Welches sind die bestimmenden Faktoren für ein-zelne Produkte und Betriebstypen?
• Wie kann der Landwirt die Ökobilanzergebnisse inseinem Management integrieren?
• Gibt es einen Zusammenhang zwischen wirtschaftlicher und ökologischer Leistung?
•Welche Schlussfolgerungen lassen sich für die Schwei-zer Landwirtschaft ziehen?
ZielpublikumEntscheidungsträger aus Verwaltung und Privatwirt-schaft, Akteure aus der Wissenschaft und der land-wirtschaftlichen Beratung, interessierte Landwirte.
Ort und ZeitForschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTVortragssaalReckenholzstrasse 191, CH-8046 ZürichMittwoch, 24. November 2010, 9.00 bis 16.45 Uhr
www.agroscope.ch
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