Nährstoffüberhänge im Legehennen-Auslauf

Rein rechnerisch ergeben sich selbst bei guter Auslaufakzeptanz kritische Werte für den Stickstoffeintrag, wenn den Tieren nur die Mindestauslauffläche von vier Quadratmetern zur Verfügung steht. Geht man davon aus, dass etwa zehn Prozent des täglich anfallenden Kotes gleichmäßig auf die gesamte Auslauffläche verteilt wird, liegt der jährliche Stickstoffeintrag bei 22,6 Gramm pro Quadratmeter. Das sind umgerechnet 226 Kilogramm pro Hektar.

In der Praxis wird der verfügbare Auslauf jedoch nicht gleichmäßig von den Hennen genutzt. In der Regel gibt es bevorzugte Bereiche, in denen sich die meisten Tiere überwiegend aufhalten. Auf diesen Teilflächen kann es deshalb zu deutlich höheren die Stickstoffeinträgen kommen. Solche Hotspots sind zum Beispiel die Standflächen von Mobilställen ohne Bodenplatte, die Flächen in unmittelbarer Stallnähe oder Schutzeinrichtungen wie Unterstände, Hütten und Hecken.

70 Prozent des Kotes wird in Stallnähe abgesetzt

Frühere Studien zeigen, dass je nach Herdengröße etwa 70 Prozent der im Auslauf anfallenden Kotmenge in der näheren Stallumgebung abgesetzt wird. Dadurch kann es auf diesen kleineren Teilflächen zu enorm hohen Stickstoffeinträgen von knapp 160 Gramm pro Quadratmeter kommen.

Betriebe können solche unerwünschten Stickstoff-Hotspots abmildern, indem sie regelmäßig die Auslaufflächen wechseln und eine größere Fläche für den Auslauf anbieten als vorgeschrieben. Damit sich die Tiere gut verteilen und möglichst alle Bereiche des Auslaufs nutzen, sollten möglichst viele künstliche oder natürliche Strukturelemente angeboten werden wie zum Beispiel Schutzhütten, Strohballen, Hecken und Bäume.

Einige Substrate binden Stickstoff

Für Mobilställe ohne eigene Bodenplatte und für Schutzhütten ist eine Unterflursicherung erforderlich, um den Kot aufzufangen. Zudem sollten sie regemäßig in kurzen Zeitabständen versetzt werden. Ein weiterer Weg kann der Einsatz von Substraten wie Kies, Sand oder Hackschnitzel im Nahbereich der Ställe sein, die zumindest einen Teil des Stickstoffs binden und vor der Auswaschung ins Grundwasser schützen. Diese Stoffe werden in der Praxis ohnehin häufig eingesetzt, um Pfützen und Schlammbildung zu vermeiden.

In welchem Umfang einzelne Substrate Stickstoff binden können, haben Forschungsteams in verschiedenen Modellversuchen im Rahmen der Projekte KLUFT und OPAL untersucht. Dazu brachten sie in einem Modellversuch auf einer 200 Quadratmeter großen Freilandfläche, die den stallnahen Bereich eines 3.000er Feststalls mit 250 Auslauftagen simulieren sollte, unterschiedliche Substrate als Auflage in einer Stärke von zehn bis 15 Zentimetern aus. Anschließend wurden die Flächen von Oktober 2019 bis April 2020 wöchentlich mit 555 Gramm Stickstoff pro Quadratmeter in Form von Hühnertrockenkot "gedüngt" und im darunterliegenden Boden regelmäßig Proben bis in eine Tiefe von 60 Zentimetern entnommen.

Erhebliche Stickstoffeinträge in allen Varianten

Bis zum Ende der Sickerperiode stellten die Forschenden in allen Varianten erhebliche Stickstoffeinträge im Boden fest. Ohne Substratauflage lagen die Gehalte an mineralisiertem Stickstoff (Nmin) bei 60 Gramm pro Quadratmeter. Die beste Wirkung zeigten Auflagen von Hackschnitzeln und Basaltschotter mit Nmin-Werten von nur 40 Gramm pro Quadratmeter. Das Forschungsteam erklärt die N-bindende Wirkung von Hackschnitzeln mit dem weiten Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis des Substrats. Bei Basaltschotter verzögert vermutlich der hohe Feinanteil den Abfluss von Wasser und Nährstoffen.

Mit Sand verringerten sich die N-Einträge dagegen nur auf 55 Gramm pro Quadratmeter, während unter schwarzen Gittergewebe sogar höhere Nmin-Werte gemessen wurden als auf ungeschütztem, vermutlich infolge einer stärkeren Mineralisation durch höhere Temperaturen.

Aufgrund der günstigen Wirkung von Hackschnitzeln prüfte das Forschungsteam auch die Wirkung weiterer kohlenstoffreicher Substrate. Die besten Werte wurden dabei mit Pellets aus Strohmehl, Holz und Dinkelspelz sowie mit Strohmehlgranulat erzielt. Bei Auflagen aus diesen Substraten lagen die Nmin-Gehalte im Boden nur noch bei 25 Gramm pro Quadratmeter.

Auch mit Strohhäcksel und -mehl ließen sich die Gehalte deutlich verringern auf etwa 40 Gramm Nmin pro Quadratmeter. Allerdings erwiesen sich beide Materialien als wenig praxistauglich, da sich schnell eine feuchte, schlammige Masse bildete. Unter einer Auflage aus Sägemehl stieg der Nmin-Anteil sogar um fünf Gramm pro Quadratmeter. Als Ursache vermuten die Forschenden einen Mäusebefall, der zusätzliche Nährstoffeinträge zur Folge hatte und das Material deshalb ebenfalls untauglich für die Praxis macht.

Wiederverwendung als Dünger möglich

Die N-bindende Wirkung der Pellets und des Granulats beruht nach Einschätzung der Forschenden auf ihrer hohen Sorptionsfähigkeit. Daraus ergibt sich für Betriebe ein weiterer positiver Effekt im Sinne einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft. Denn nach der Sickerperiode im Winter können diese Substrate als Dünger oder Substrat für Biogasanlagen eingesetzt werden.

In den Modellversuchen reicherten diese Substrate hochgerechnet auf den 200 Quadratmeter Nahbereich des Stalls immerhin 150 Kilogramm Stickstoff pro Tonne Material an. Bei Hackschnitzeln und Sand kommt man auf etwa 80 Kilogramm Stickstoff pro Tonne. Von Schotter als Auflage raten die Fachleute dagegen komplett ab. Denn das Material kann nicht als Dünger ausgebracht werden, weshalb die Nährstoffe verloren gehen. Zudem entsteht für den Betrieb ein Entsorgungsproblem, wenn der Schotter ausgetauscht werden muss.

Die Forschungsteams sehen deshalb vor allem für den Einsatz organischer Substrate in Pellet- oder Granulatform das größte Potenzial. Sie weisen aber darauf hin, dass in Bezug auf die genaue Anwendung in der Praxis und die Praxistauglichkeit noch weiterer Forschungsbedarf besteht.