Pfeiler, Ute: Ergebnisse von Untersuchungen zur Bodenbelastung bei der Freilandhaltung von Schweinen

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Kapitel 3. Material und Methode

3.1. Bodenuntersuchungen zum N-Eintrag

3.1.1. Entnahme der Bodenproben

Im Allgemeinen erfolgt die Probennahme zum Zwecke der Ermittlung des Düngebedarfs und wird daher vor Vegetationsbeginn durchgeführt. Eine Entnahmetiefe von 60 bis z.T. 90 cm ist dabei üblich.

Um den jahreszeitlichen Verlauf der Nährstoffgehalte im Boden zu erfassen ist jedoch eine mehrmalige Beprobung erforderlich, die Nährstoffverluste über den Winter werden aus der Differenz der Werte zwischen den nach Ende der Vegetation und den zu Vegetationsbeginn entnommenen Proben ermittelt.

Die richtige Entnahme und Aufbereitung der Bodenproben ist entscheidend für die möglichst korrekte Ermittlung des Nmin-Gehaltes.

Durch die auch nach der Probennahme stattfindende weitere Mineralisation sowie durch Ammoniumaufnahme aus der Luft kann der Nmin-Gehalt in den Proben wesentlich ansteigen und somit die Ergebnisse verfälscht werden. Daher werden die naturfeuchten Proben unmittelbar nach der Entnahme luftdicht verpackt und kühl aufbewahrt bzw. transportiert und bei längerer Lagerung tiefgefroren (MÜLLER u.a., 1985).

3.1.1.1. Entnahmezeitraum

Für die Aussagekraft der Ergebnisse war es wichtig, die gleichen Untersuchungen über mindestens zwei Jahre hinweg bei unterschiedlichem Witterungsverlauf durchzuführen.

Die Bodenprobenentnahmen erfolgten:

im Betrieb A und der Versuchsstation Blumberg vom Februar 1994 bis zum Mai 1996;

in Betrieb B vom Februar 1994 bis Mai 1995; und

in Betrieb C vom Februar 1994 bis Februar 1995.

3.1.1.2. Entnahmetermine

Die Proben wurden vierteljährlich in allen Betrieben zum ca. gleichen Zeitpunkt (innerhalb einer Woche) genommen.

3.1.1.3. Entnahmestellen

Es wurden in jedem Betrieb bestimmte repräsentative Gehege mit tragenden und säugenden Sauen sowie in einem Betrieb mit Läufern für die Untersuchung ausgewählt und während des Belegungszeitraumes und z.T. einige Monate im Anschluß an die Belegung zu jedem Entnahmetermin beprobt.

Die Gehege wurden je nach ihrer Gestaltung und der aus Tierbeobachtung und Flächenzustand erkennbaren Nutzungsintensität in stärker (wie Kot- und Futterstellen oder allgemein stark frequentierte Punkte), normal und weniger stark frequentierte Bereiche unterteilt, deren prozentualer Anteil am Gesamtgehege abgeschätzt wurde.


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Innerhalb dieser Bereiche wurden jeweils 2-5 Einzelproben entnommen, so daß bei der meist erfolgten Parallelbeprobung zweier gleichgestalteter und besetzter Gehege mindestens 3 bis 6 Proben zur Ermittelung eines diesen Bereich charakterisierenden Durchschnittswertes herangezogen werden konnten.

Diese Beprobungsintensität ergab einen für die konkrete Fragestellung dieser Arbeit ausreichend aussagekräftigen Überblick über die Verteilung und Menge des N-Eintrages.

In der Versuchsstation konnten zusätzlich Proben unter genau definierten Besatzdichten bei der Jungsauenaufzucht genommen werden. Auch erfolgte hier eine Rasterbeprobung einer Testfläche mit tragenden Sauen, auf welcher zuvor genaue Beobachtungen zum Abkotverhalten gemacht worden waren.

Außerdem wurden bei jeder Fläche vor und/ oder während der Belegung Vergleichsproben von unbelegten Stellen desselben Feldes entnommen.

3.1.1.4. Art der Bodenprobennahme

Die Proben wurden mit Hilfe eines DIN-gerechten Bohrers in drei Schichten (0-30; 30-60; 60-90 cm Tiefe) entnommen, so daß Verlagerung und Auswaschung der eingetragenen Nährstoffe abgeschätzt werden konnten.

Direkt auf dem Feld wurden sie zusammen mit einem Kärtchen, welches die genauen Angaben zur Probestelle enthielt, in luftdicht verschließbare Plastiktüten abgefüllt.

Der Transport erfolgte in einer Kühltasche, innerhalb von maximal 4 Stunden wurden die Proben in eine Tiefkühltruhe gebracht, und dort bei ca. -24° C gelagert bis zur Analyse.


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3.1.2. Analyse der Bodenproben

Die Analyse der Proben vom Februar 1994 erfolgte im Institut für Pflanzenbauwissenschaften der Humboldt-Universität.

Aus Kapazitätsgründen wurden alle weiteren Bodenproben in der Landwirtschaftlichen Untersuchungs- und Forschungsanstalt (LUFA) des Landes Sachsen-Anhalt analysiert.

3.1.2.1. Bestimmung des pH-Wertes der Böden

Eine Bestimmung des pH-Wertes der Böden in den Untersuchungsbetrieben erfolgte an Hand der im Februar 1994 gewonnenen Bodenproben im Institut für Pflanzenbauwissenschaften.

Hierzu wurden 10 g luftgetrockneter Boden in einer KCl- Lösung aufgelöst und anschließend mit Hilfe eines elektronischen Bestimmungsgerätes der pH-Wert gemessen.

3.1.2.2. Analyse auf Nmin

Mit Hilfe einer Calciumcloridlösung (12,5 mmol CaCl2-Lösung) wurde der lösliche (mineralische) Stickstoff aus den feldfeuchten Bodenproben extrahiert. Hierzu wurde die Bodenlösung eine Stunde maschinell geschüttelt und anschließend

filtriert.

Anschließend erfolgte die photometrische Bestimmung des Nitratstickstoffes durch Reduktion mit Hydrazinsulfat zum Nitrit, Diazotierung von Sulfanilamid, Kopplung zum Azofarbstoff und Vermessung bei 546 nm. Der Ammoniumstickstoff wurde nach der Indophenolblau- Methode bestimmt. Es erfolgte zuerst eine Umsetzung des Ammoniak mit Natriumhypochlorid zu Monochloramin. Anschließend fand die Reaktion mit Thymol zum Indophenolblau statt. Der Farbkomplex wurde bei 690 nm gemessen.

Bei der Analyse an der Humboldt-Universität erfolgte die Extraktion des löslichen Stickstoffs mit Hilfe einer Alaun- (Kalium-Aluminium-Sulfat-)lösung. Das Filtrat wurde unter Zusatz von Natronlauge, Eisen- und Silbersulfat destilliert und anschließend mit 0.005 mol Schwefelsäure titriert.

Auf Basis des prozentualen Anteils der unterschiedlich frequentierten Gehegebereiche wurde aus den in diesen Bereichen ermittelten durchschnittlichen Nmin-Werten für einige Gehege ein Durchschnittswert für das gesamte Gehege errechnet. Dieser ist jedoch selbst in relativ gleichmäßig ausgelasteten Gehegen und bei höherer Probendichte viel zu ungenau um wissenschaftlich verwertbar zu sein.

Alle Nmin-Werte wurden zur besseren Vergleichbarkeit mit Düngungsempfehlungen in Kilogramm je Hektar angegeben.


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3.2. Untersuchungen zu Verfahrenstechnik und natürlichen Einflußfaktoren in der Freilandschweinehaltung

3.2.1. Erfassung von Standortgegebenheiten und Management der Betriebe

Das Management der Betriebe (Flächennutzungssystem, Arbeitsverfahren, Bodenbearbeitung) wurde erfaßt, um Ausmaß und Ursachen der Bodenbelastung in Abhängigkeit von Standortgegebenheiten, Verfahrenstechnik und Bewirtschaftungsintensität einschätzen zu können und Möglichkeiten aufzuzeigen, welche Maßnahmen zur Vermeidung überhöhter N- Einträge praktikabel wären.

3.2.1.1. Erfassung der natürlichen Standortgegebenheiten

3.2.1.2. Erfassung von Arbeitsweise/ Verfahrenstechnik

3.2.1.3. Erfassungsmethoden

(genaue Wetterdaten befinden sich im Anhang 2 - 7)

3.2.2. Feststellung des Arbeitszeitaufwandes

Die Arbeitszeitbedarfsermittlung erfolgte in einem Praxisbetrieb, in welchem auf Grund der Bewirtschaftungsweise (Dezentralgehege, Einzelhaltung säugender Sauen, lange Wegezeiten) maximale Arbeitszeiten für die tägliche Tierbetreuung zu erwarten waren.

Ziel war es, den Zeitbedarf für alle Arbeitsvorgänge, die tägliche Arbeitszeit bzw. die Wochenarbeitsstunden unter Einbeziehung extremer Arbeitsspitzen (Umzugsarbeiten und besonders viele Abferkelungen) und verhältnismäßig ungünstigen Bedingungen (Frost, Hitze, lange Wegezeiten) zu ermitteln.

Die Arbeitszeitermittlung erfolgte in Zusammenarbeit mit der Diplomandin A. Deuter, welche die Ergebnisse in ihrer Arbeit zusammenstellte und detailliert auswertete.

Die detaillierten Zeitmessungen erfolgten an 12 Tagen; 6 Tage im Winter und 6 Tage im Sommer, da bestimmte Arbeitszeitwerte in der Freilandhaltung stark von der Witterung abhängig


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sind. Die Arbeitszeitwerte wurden über direkte Zeitmessung unter Verwendung von Stoppuhr und Zeitaufnahmebogen erfaßt (DEUTER, 1997). Die täglichen Gesamtarbeitszeiten für alle Mitarbeiter wurden festgehalten und für die Hochrechnung des Jahresarbeitsbedarfes die Aussagen des Betriebsleiters hinzugezogen.

Unterteilung der zu erfassenden Arbeiten:

Routinearbeiten:

Kontrollarbeiten und Sonderarbeiten:

Viele der Kontrollarbeiten erfolgen während Routinearbeiten, so daß eine getrennte Erfassung oft kaum möglich ist.

Die Sonderarbeiten, speziell die Tierbetreuung, wurden

intensiver beobachtet, da deren Zeitbedarf relativ unbeeinflußt von der Haltungsvariante und damit leichter zu verallgemeinern ist und sie außerdem vermutlich den größten Anteil an der Gesamtarbeitszeit haben.

3.2.3. Verhaltensbeobachtungen

Zwischen Dezember 1995 und Mai 1996 wurden in der Versuchsstation im Rahmen einer Diplomarbeit (DEUTER, 1997) Verhaltensbeobachtungen zu Aktivität und Kot- und Harnabsetzen durchgeführt.

Für die Beobachtungen wurden zwei Gruppen von je fünf tragenden Jungsauen ausgewählt.

Drei gleich gestaltete und bemessene Testflächen wurden durch entsprechende Kennzeichnung entlang der Gehegegrenzen in Raster unterteilt. An insgesamt 18 Tagen wurden die Sauen über einen Zeitraum von sieben Stunden im Winter und 10 Stunden im Sommer beobachtet.

Dabei wurde die Tagesaktivität der Sauen im 10-Minuten-Takt erfaßt und Häufigkeit und genauer Ort des Kot- und Harnabsetzens festgehalten, so daß genau nachvollzogen werden konnte, in welchem Raster wieviel Dung abgesetzt wurde.


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