Mahd von Grünland in einer mit Hecken und Sträuchern vielfältig strukturierten Landschaft

© LK Österreich

GRÜNLANDBÖDEN: Grünlandböden in Österreich - Einfluss der Bewirtschaftung auf Kohlenstoff-vorrat und weitere Bodenparameter

Projektleitung

Georg Dersch

Forschungseinrichtung

AGES

Projektnummer

101589

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Grünland Bewirtschaftung Humusgehalt Kohlenstoffspeicherung Treibhausgasinventur Nährstoffgehalte

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Grassland soil in Austria - Influence of management on organic carbon pool and other soil parameters

Abstract (englisch)

The project aims to provide a basis for estimating changes in soil carbon stocks in Austria's grassland through management and thus improve the greenhouse gas inventory in the sector LULUCF in the sub-category grassland. In addition the basis soil parameters acidity (pH), and the nutrient contents of phosphorus and potassium are evaluated and interpreted with regard to sustainable nutrient and environmentally compatible management.
Based on results of soil monitoring and long-term experiments data, influencing factors of management and location on the grassland soil carbon stock and its development will be identified and quantified. These management parameters could then be specifically addressed in future ÖPUL support measures.
Specific management factors will then be derived from the different types of management, for which (in a next step) parameters and activity data (areas) will be available and evaluated in IACS and other agricultural statistics. These include, for example, the number of cuttings and the LU stocking rate per hectare, as a measure of the intensity of manure application on grassland. Based on the derived management factors (relative soil-carbon changes of different grassland management types), typical soil-carbon stocks (e.g. from the national soil inventories of the Federal Provinces and various soil mapping results aggregated in the ASOC map) as well as the farming history according to IACS data and agricultural statistics, an estimation of the changes in grassland soil carbon stocks in Austria in recent years is to be carried out.
The future possible contribution of grassland management to the achievement of the climate objectives can thus be better defined and measures can be formulated which are listed as recommendations for climate action in the final report.

Projektziele

Das Projekt soll Grundlagen zur Schätzung der Veränderungen des Boden-Kohlenstoffvorrats im Grünland Österreichs durch Bewirtschaftung / Management liefern und derart die Treibhausgasinventur im Landnutzungssektor in der Sub-Kategorie Grünland verbessern.
Anhand von Ergebnissen der Bodenuntersuchungsergebnisse aus der Praxis und von Dauerversuchen sollen Einflussgrößen der Bewirtschaftung und des Standortes auf den Humusgehalt und der weiteren Bodenparameter (pH-Wert, P- und K-Gehalte) und dessen Entwicklung identifiziert und quantifiziert werden. Diese Bewirtschaftungsparameter könnten dann bei der Programmgestaltung in zukünftigen ÖPUL-Fördermaßnahmen berücksichtigt werden.
Aus den unterschiedlichen Bewirtschaftungstypen werden dann spezifische Managementfaktoren abgeleitet, für die (in einem nächsten Schritt) Parameter und Daten (Flächen) im INVEKOS und in anderen landwirtschaftlichen Statistiken vorliegen und ausgewertet werden. Dazu zählen etwa die Anzahl der Schnitte sowie der GVE-Besatz pro Hektar, der als Maß für die Intensität der Wirtschaftsdüngerausbringung auf den Grünlandflächen herangezogen werden kann. Anhand der abgeleiteten Managementfaktoren (relative Boden-Kohlenstoff-Änderungen unterschiedlicher Bewirtschaftungstypen), typischen Boden-Kohlenstoff-Vorräten (etwa aus den Bodenzustandsinventuren der Bundesländer und diversen Bodenkartierungsergebnissen aggregiert in der ASOC-Karte ) sowie der Bewirtschaftung gemäß INVEKOS-Daten und landwirtschaftlichen Statistiken soll eine Schätzung der Veränderung der Grünlandboden-Kohlenstoff-Vorräte in Österreich in den letzten Jahren durchgeführt werden.
Der zukünftig mögliche Beitrag der Grünlandbewirtschaftung zur Erreichung der Klimaziele kann damit besser definiert und Maßnahmen formuliert werden, die als Handlungsempfehlungen im Endbericht angeführt werden.

Praxisrelevanz

Mit diesem Projekt kann die Kohlenstoff-Speicherung in landwirtschaftlich genutzten Grünlandböden auf Basis von verfügbaren Daten errechnet und belegt werden sowie die Beziehung zu damit zusammenhängenden Parametern der Bewirtschaftung und des Standortes untersucht werden. Dies ist v.a. vor dem Hintergrund der neuen EU LULUCF-Verordnung (Regulation (EU) 2018/842), nach der auch Grünlandböden in die Anrechenbarkeit des Sektors LULUCF in der Zielerreichung von Emissionsreduktionen bis 2030 einbezogen werden, von Bedeutung für die Treibhausgasinventur Österreichs. Zudem besteht auch die Möglichkeit, diese Ergebnisse für die Bewertung der Klimawirksamkeit von landwirtschaftlichen Maßnahmen und bei der Gestaltung von Förderregimes zur Landwirtschaft (z.B. ÖPUL) zu berücksichtigen, ein Beitrag der Landwirtschaft, der zunehmend an Bedeutung gewinnt. Zugleich werden die Bodendaten bezüglich Säuregrad und Nährstoffgehalte von den Praxisbodenproben aus OÖ und Salzburg ausgewertet, die eine Basis zur Bewertung der nachhaltigen und umweltverträglichen Grünlandnutzung darstellen.

Berichte

Abschlussbericht , 09.06.2023

Kurzfassung

Grünlandböden können große Mengen an organischem Kohlenstoff speichern, denn durch den ganzjährigen Pflanzenbewuchs gibt es kaum Bodenverlust durch Wasser- und Winderosion und daher einen kontinuierlichen Kohlenstoff-Eintrag über die Pflanzen und die Wirtschaftsdünger ohne humusabbauende Mineralisierungsschübe durch Bodenbearbeitungen. Durch die Grünlandnutzung wird die Grundfutter- und Eiweißversorgung von Wiederkäuern, v.a. von Milchkühen in hohem Ausmaß bereit gestellt und zugleich das typische, offene und vielfältige Landschaftsbild gewährleistet, in dem günstige Bedingungen für die Biodiversität gegeben sind. Die Ergebnisse der Grünland-Dauerversuchsflächen der HBLFA Raumberg-Gumpenstein zeigen, dass bei Wirtschaftsdüngerausbringung, die im Rahmen der auf den Ertrag und die Schnittfrequenz bezogenen Düngungsempfehlungen liegt, mit Stallmist der Corg-Vorrat im Feinboden im Durchschnitt um 7 % im Vergleich zur Güllebehandlung erhöht wird. Die statistischen Analysen der Daten der Dauerversuchsflächen zeigen weiters, dass, wenn der der N-Eintrag über Wirtschaftsdünger erfolgt, die Corg-Vorräte trotz höherer Schnittfrequenz in der Bodenschicht 0-10 cm stabil bleiben. Der Wirtschaftsdünger, im besten Fall Stallmist, sollte daher möglichst bedarfsgerecht wieder auf die Grünlandböden ausgebracht werden, um die Kohlenstoffvorräte langfristig zu erhalten. Behandlungen mit ausschließlich Mineraldüngern führen zu niedrigeren Corg-Vorräten, auch im Vergleich zu ungedüngten Varianten. Die Ergebnisse der Datenauswertung von Bodenparametern von bewirtschafteten Grünlandflächen zeigen, dass bei standortangepasster Bewirtschaftungsintensität mit bis zu 6 Schnitten für das Alpenvorland in OÖ keine negativen Effekte hinsichtlich der Corg-Speicherung im Oberboden auftreten. Der Anteil der 5- und 6fachen Nutzung liegt dort bei 26 % und 3 %, in den Voralpen und im Mühlviertel sind diese Anteile mit 10 % und 3 % für 5-Schnittwiesen niedriger. Die Bewirtschaftungsform und –intensität spiegelt sich dabei nur in geringem Ausmaß in den Bodenparametern wider: Ein höherer Tierbestand geht mit höheren Nährstoffgehalten und pH-Werten einher. Bei höherem Tierbestand werden entsprechend mehr Nährstoffe rückgeführt, Auswirkungen auf den Corg-Pool sind nicht gegeben. Das bodenbildende Ausgangssubstrat in den Regionen beeinflusst den verfügbaren Kaliumgehalt wesentlich stärker, als unterschiedliche Intensitäten und Formen der Bewirtschaftung, mit höheren Gehalten im Kristallin des Mühlviertels als in den Kalkalpen. Auch beim Säuregrad ist dieser Zusammenhang mit dem bodenbildenden Ausgangssubstrat nachweisbar, mit einem höheren Anteil saurer Standorte im Mühlviertel im Gegensatz zu den Voralpen, die überwiegend in den Nördlichen Kalkalpen liegen. Die Humusgehalte können durch unterschiedliche Bewirtschaftung und kulturtechnische Maßnahmen nur langfristig innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen verändert werden. Die klimatische Situation der Standorte, insbesondere die Höhe des Jahresniederschlags und die klimatische Wasserbilanz wirken auf den Corg-Umsatz und somit auf den standörtlichen Corg-Vorrat in den obersten Bodenschichten: Höhere Niederschläge und eine hohe positive Wasserbilanz stehen mit höheren Humusgehalten und Corg-Vorräten in einem positiven Zusammenhang. Die höheren Humusgehalte in den Voralpen können damit zum Teil erklärt werden. Die vorliegenden Befunde erlauben insgesamt noch keine österreichweite Abschätzung der Veränderungen der Bodenkohlenstoff-Vorräte im Grünland in der Treibhausgas (THG)-Inventur: Zum einen wurden signifikante Zunahmen der Bodenkohlenstoff-Vorräte auf den untersuchten Praxis-Flächen nachgewiesen, demgegenüber stehen Abnahmen von Festmist-Düngungen in Österreich in den letzten Jahren, die für sich betrachtet eigentlich eine Tendenz zur Abnahme der Bodenkohlenstoff-Vorräte im Grünland in den letzten Jahren erwarten ließen. Aufgrund dieser gegensätzlichen Befunde und der noch unbekannten Ursachen für die festgestellten Bodenkohlenstoff-Zunahmen im Grünland wird vorläufig und künftig in der THG-Inventur begründet weder eine Zunahme noch eine Abnahme der Bodenkohlenstoff-Vorräte im Grünland berichtet werden.

Berichtsdateien

Endbericht_Gruenland_2023_08_09_BF.pdf

Abstract (deutsch)

Die Ergebnisse der Grünland-Langzeitversuchsflächen der HBLFA Raumberg-Gumpenstein zeigen, dass bei einer Wirtschaftsdüngerausbringung mit Stallmist, die im Rahmen der auf den Ertrag und die Schnittfrequenz bezogenen Düngungsempfehlungen liegt, der Corg-Vorrat im Feinboden (SOCFB) im Durchschnitt um 7 % im Vergleich zur Güllebehandlung erhöht wird. Die statistischen Analysen der Daten der Langzeitversuchsflächen zeigen weiters, dass, wenn der der N-Eintrag über Wirtschaftsdünger erfolgt, die SOCFB-Vorräte trotz höherer Schnittfrequenz in der Bodenschicht 0-10 cm stabil bleiben. Der Wirtschaftsdünger, im besten Fall Stallmist, sollte daher möglichst bedarfsgerecht wieder auf die Grünlandböden ausgebracht werden, um die Kohlenstoffvorräte langfristig zu erhalten. 

Die Ergebnisse der Datenauswertung von Bodenparametern von bewirtschafteten Grünlandflächen zeigen, dass bei standortangepasster Bewirtschaftungsintensität mit bis zu 6 Schnitten für das Alpenvorland in OÖ keine negativen Effekte hinsichtlich der Corg-Speicherung im Oberboden (0-10 cm) auftreten. Für die tieferen Bodenschichten liegen nur sehr eingeschränkt Daten vor, daher können derzeit für den Gesamt-Kohlenstoffpool des Bodens bei 5- und 6-schnittigen Nutzungen keine Aussagen getroffen werden. 

Die Bewirtschaftungsform und –intensität spiegelt sich dabei nur in geringem Ausmaß in den Bodenparametern wider: Ein höherer Tierbestand geht mit höheren Nährstoffgehalten und pH-Werten einher. Bei höherem Tierbestand werden entsprechend mehr Nährstoffe rückgeführt, Auswirkungen auf den Corg-Pool sind nicht gegeben. Das bodenbildende Ausgangssubstrat in den Regionen beeinflusst den verfügbaren Kaliumgehalt wesentlich stärker, als unterschiedliche Intensitäten und Formen der Bewirtschaftung, mit höheren Gehalten im Kristallin des Mühlviertels als in den Kalkalpen. Auch beim Säuregrad ist dieser Zusammenhang mit dem bodenbildenden Ausgangssubstrat nachweisbar, mit einem höheren Anteil saurer Standorte im Mühlviertel im Gegensatz zu den Voralpen, die überwiegend in den Nördlichen Kalkalpen liegen. 

Die klimatische Situation der Standorte, insbesondere die Höhe des Jahresniederschlags und die klimatische Wasserbilanz wirken auf den Corg-Umsatz und somit auf den standörtlichen Corg-Vorrat in den obersten Bodenschichten: Höhere Niederschläge und eine hohe positive Wasserbilanz stehen mit höheren Humusgehalten und Corg-Vorräten in einem positiven Zusammenhang.

Abstract (englisch)

From the results of the grassland long-term test plots of the HBLFA Raumberg-Gumpenstein it is deduced that with farm manure application, which is within the fertilization recommendations related to yield and cutting frequency, the Corg stock in the fine soil (SOCFB) is increased on average by 7% compared to slurry treatment. The statistical analyses of the data from the long term experimental plots further show that the SOCFB stocks remain stable despite higher cutting frequency in the 0-10 cm soil layer with farm manure. Farm manure, in the best case stable manure, should therefore be reapplied to grassland soils as needed to maintain carbon stocks in the long term.

The results of the data evaluation of soil parameters of managed grassland areas show that with site-adapted management intensity with up to 6 cuts for the Alpine foothills in Upper Austria no negative effects occur with regard to Corg storage in the topsoil (0-10 cm). For the deeper soil layers only very limited data are available, therefore no statements can be made at present for the total carbon pool of the soil with 5 and 6 cuts.

The type and intensity of management is only reflected to a small extent in the soil parameters: higher livestock numbers are associated with higher nutrient contents and pH values. With higher livestock numbers, correspondingly more nutrients are recycled, but there are no effects on the Corg pool. The soil-forming parent substrate in the regions influences the available potassium content much more than different intensities and forms of management, with higher contents in the crystalline of the Mühlviertel than in the limestone Alps. This correlation with the soil-forming parent substrate is also detectable in the case of acidity, with a higher proportion of acidic sites in the Mühlviertel in contrast to the Pre-Alps, which are predominantly in the Northern Limestone Alps.

The climatic situation of the sites, in particular the amount of annual precipitation and the climatic water balance affect the Corg turnover and thus the site-specific Corg stock in the uppermost soil layers: Higher precipitation and a high positive water balance are positively related to higher humus contents and Corg stocks. The higher humus contents in the Voralpen can thus be partly explained.

Overall, the present findings do not yet allow for an Austria-wide assessment of changes in soil carbon stocks in grassland in the greenhouse gas (GHG) inventory.

Autor/innen

Georg Dersch, Manuela Bürgler, Bradley Matthews, Bettina Schwarzl, Peter Weiss, Reinhard Resch, Andreas Bohner, Patrick Falkensteiner, Simon Kriegner-Schramml, Elisabeth Neudorfer, Hans-Peter Haslmayr