Stickstoffkreislauf auf Weiden

Ich wurde kürzlich nach den reichlichen Mengen an Weißklee auf einer Weide gefragt, da die Bauern besorgt waren, dass ihre Schafe aufgebläht werden könnten. Sie und ihre Familie hatten einige Nachforschungen angestellt und kamen zu unterschiedlichen Meinungen über das Management. Ich wurde gebeten, die endgültige Antwort zu geben. Wir haben einige Szenarien durchgespielt und sind zu einem handhabbaren Ergebnis für deren Betrieb gekommen. Ich habe selbst recherchiert und einige Vorschläge gemacht. Was mich fasziniert hat, war der Nährstoffkreislauf, insbesondere Stickstoff, und wie wir ihn für selbstverständlich halten und Annahmen treffen.

Weidesysteme sind komplexe Nährstoffkreisläufe. Dieser Artikel konzentriert sich auf Stickstoff (N), den am stärksten einschränkenden Nährstoff für die Weideproduktion. (Andere Makro- und Mikronährstoffe werden für die N-Aufnahme benötigt, aber aus Platzgründen kann nicht alles in diesem Artikel behandelt werden.) Ausreichend N unterstützt das Futterwachstum oder die Produktion von Trockenmasse (TM). Stickstoff beeinflusst auch den Proteingehalt des Grases. Ausreichender Stickstoff trägt dazu bei, den Weiden eine schöne, grüne Farbe zu verleihen, und liefert hochwertiges Futter für die Milch-, Fleisch- und Faserproduktion.

Pflanzen nehmen N über ihre Wurzelsysteme in Form von Nitraten und Ammoniak auf. Dies kann durch Stickstoffdünger und Mineralisierung (Zersetzung) von Gülle und organischen Stoffen erfolgen. Bodenbakterien erledigen die Arbeit, indem sie Kohlenstoff als Energie und Stickstoff verwenden, um Wachstum und Reproduktion zu erleichtern. Die Mineralisierungsrate hängt von der Bodentemperatur, Feuchtigkeit und Belüftung sowie von der Menge der vorhandenen Mikroben ab.

Leguminosen werden in Weidemischungen eingesetzt, weil sie durch ihre symbiotische Verbindung mit knollenbildenden Rhizobium-Bakterien N aus der Luft binden. Es handelt sich um hochwertiges Futter, das auf den Weiden im Nordosten häufig Rot- und Weißklee, Luzerne und Vogelklee ist. Stickstoff ist zu 78 % in der Luft vorhanden, aber nur Hülsenfrüchte können ihn nutzen. Gesunde Knötchen sind entweder weiß oder rosa. Das sind die kleinen Unebenheiten an den Wurzeln. Größtenteils ist N, das durch Leguminosen fixiert wird, für Gräser nicht direkt verfügbar, obwohl kleine Mengen zwischen Pflanzen durch die Hyphen symbiotischer Mykorrhizapilze, die ihre Wurzelsysteme verbinden, übertragen werden können. Dies kann Gräsern während der Vegetationsperiode 20-40 % ihres fixierten N liefern (Brophy, 1986).

Damit Hülsenfrüchte N fixieren können, müssen sie mit Inokulum gepflanzt werden. Diese Bakterien sind artspezifisch und müssen frisch sein. Sie können ungeimpft gepflanzt werden, binden aber nicht so viel oder fast kein N, besonders wenn dort schon länger keine Leguminosen angebaut wurden. Hülsenfrüchte binden über das Jahr unterschiedliche Mengen an N. Im Allgemeinen ist Luzerne der höchste „Fixer“, gefolgt von Weißklee, Rotklee und Kleeblatt. Diese Menge variiert je nach Alter und Gesundheit der Hülsenfrüchte.

Um verfügbar zu werden, muss organischer N in Leguminosen-Pflanzengeweben zunächst durch tierische Verdauung oder durch Zersetzung im Boden in pflanzenverfügbare mineralische Formen abgebaut werden. Wenn Vieh Zugang zu Leguminosengrasweiden hat, fressen und zertrampeln sie, was dort ist. Kot und Urin hinterlassen sie auf der Weide. Idealerweise hält sich das Vieh für kurze Zeit auf der Koppel auf und verteilt den Mist gleichmäßig. Eine ausreichende Restweide hilft dabei, den Urin aufzufangen, um die Verflüchtigung zu reduzieren. Pflanzen, einschließlich Hülsenfrüchte, werden das Ammoniak bereitwillig verwenden; dies verlangsamt die Fixierung aufgrund der Verfügbarkeit von hochlöslichem N.

Stickstoff kann an die Atmosphäre verloren gehen. Denitrifikation tritt auf, wenn die Bodenbedingungen nass sind oder anaerobe Bakterien (Luftmangel) Nitrat in atmosphärischen N umwandeln. Dies verringert die N-Verfügbarkeit der Pflanzen. Ammoniak kann auch in atmosphärischen N umgewandelt werden. Dies wird als Verflüchtigung bezeichnet und tritt auf, wenn die Temperaturen hoch sind und Ammoniak der Luft ausgesetzt ist. Dies kann reduziert werden, wenn Gülle (Urin) oder Ammoniakdünger eingearbeitet werden.

Nitrate werden nicht fest im Boden gehalten. Regen oder Schneeschmelze können das Nitrat auslaugen oder weiter nach unten in die Bodenschicht und außerhalb der Reichweite der Wurzeln transportieren. Bei sandigen und kalten Böden besteht ein höheres Risiko der Auswaschung. Es gibt mehr Nitrat-N-Aufnahme, wenn die Pflanzen aktiv wachsen, was das Auslaugungsrisiko verringert.

Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über Kreislaufprozesse auf Weiden. Leguminosen können ausreichend Stickstoff liefern, wenn die Böden aktiv und gesund sind. Die Publikation Nutrient Cycling in Pastures von Barbara Bellows von NCAT ist eine ausgezeichnete Ressource, die sich eingehend mit guten Weidepraktiken befasst, die eine effektive Nutzung und Wiederverwertung von Nährstoffen fördern. Es bietet grundlegende Beschreibungen von Wasser-, Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreisläufen in Weiden. Sie kann hier heruntergeladen werden .

Nancy Glazier ist Small Farms Specialist für das NWNY Dairy, Livestock &Field Crops Team, Cornell Cooperative Extension. Ihr Büro befindet sich in Penn Yan und sie ist unter 585.315.7746 oder [email protected] erreichbar.

Vielen Dank an die National Grazing Lands Coalition, die diesen Artikel ermöglicht hat. Klicken Sie hier, um die großartige Arbeit zu sehen, die sie für uns alle leisten. Danken Sie ihnen für die Unterstützung von On Pasture, indem Sie ihre Facebook-Seite mit "Gefällt mir" markieren.

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