Futterleguminosen: Bestandesetablierung, Düngung und Nutzungsregime

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1 Bioland Bayern e.v., Wintertagung Plankstetten, den 03. Februar 2016 Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie FG Ökologischer Landbau dresden.de Futterleguminosen: Bestandesetablierung, Düngung und Nutzungsregime von Prof. Dr. Knut Schmidtke

2 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage Ertragsleistung/Ertragserwartung Futterleguminosen?

3 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung

4 Abb. 1: Anzahl Triebe der Ackerkratzdistel in der Fruchtfolge: Bonitur auf der Stoppel (nach Pekrun & Claupein 2004, Gruber et al. 2010)

5 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung 3. Symbiotische N 2 -Fixierung

6 Tab. 1: Spross- und Wurzel-TM-Ertrag sowie symbiotisch fixierte N 2 -Menge in Spross und Wurzel von Luzerne, Rotklee und Persischem Klee im 1. Hauptnutzungsjahr (Jung, 2003) TM-Ertrag [dt TM/ha ] Luzerne 1) 207 Rotklee 1) 186 Persischer Klee 2) 103 1) nach Blanksaat im August des vorhergehenden Jahres 2) nach Blanksaat im April des Hauptnutzungsjahres

7 Tab. 1: Spross- und Wurzel-TM-Ertrag sowie symbiotisch fixierte N 2 -Menge in Spross und Wurzel von Luzerne, Rotklee und Persischem Klee im 1. Hauptnutzungsjahr (Jung, 2003) TM-Ertrag [dt TM/ha ] N 2 -Fixierleistung [kg N/ha] Luzerne 1) Rotklee 1) Persischer Klee 2) ) nach Blanksaat im August des vorhergehenden Jahres 2) nach Blanksaat im April des Hauptnutzungsjahres Maßnahme: Wenn immer möglich überjährigen statt einjährigen Futterleguminosenanbau mit Luzerne oder Rotklee vorsehen

8 N-Flächenbilanzsaldo Tab. 2: Symbiotisch fixierte N 2 -Menge, Schnittgut-N und N-Saldo von Luzerne, Rotklee und Persischem Klee im 1. Hauptnutzungsjahr (Jung, 2003) N 2 -Fixierleistung [kg N/ha] N im Schnittgut [kg N/ha] Luzerne 1) Rotklee 1) Persischer Klee 2) ) nach Blanksaat im August des vorhergehenden Jahres 2) nach Blanksaat im April des Hauptnutzungsjahres

9 N-Flächenbilanzsaldo Tab. 2: Symbiotisch fixierte N 2 -Menge, Schnittgut-N und N-Saldo von Luzerne, Rotklee und Persischem Klee im 1. Hauptnutzungsjahr (Jung, 2003) N 2 -Fixierleistung [kg N/ha] N im Schnittgut [kg N/ha] N-Saldo 3) [kg N/ha] Luzerne 1) (+82) Rotklee 1) (+29) Persischer Klee 2) (-52) 1) nach Blanksaat im August des vorhergehenden Jahres 2) nach Blanksaat im April des Hauptnutzungsjahres 3) In Klammern : N-Saldo einschließlich Rhizodepositions-N (0.10 der N 2 -Fixierleistung nach Landgraf 2016)

10 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung 3. Symbiotische N 2 -Fixierung 4. Nährstoff- und Bodenretention

11 Welsches Weidelgras Rotklee

12 Luzernewurzel in einem Marschboden

13 Tiefe to m Rotklee Oktober Tiefe to m Luzerne Oktober to m to m to m to m to m to m to m to m to m to m to m to m to m 2386 m m -2 : Kontrolle (ohne Düngung) 2277 m m -2 : mit Jauchedüngung zur Saat (80 kg to N/ha) m 2849 m m -2 : Kontrolle (Ohne Düngung) 2652 m m -2 : mit Jauchedüngung vor Saat (80 kg N/ Wurzellänge [m m -2 ] Wurzellänge [m m -2 ] Abb. 2: Intensität der Durchwurzelung von Rotklee und Luzerne auf einem Auenboden 6 Monate nach der Aussaat (Schmidtke, 2003)

14 Bodenerosion nach Blanksaat von Rotkleegras-Beständen

15 Bedeutung des Untersaatverfahrens im ökologischen Landbau in Sachsen 31 % der in Sachsen befragten Öko-Betriebe haben im Jahr 2005 legume Untersaaten in Getreide- Beständen durchgeführt (Schubert & Schmidtke 2007) Luzerne-Untersaat in Getreide

16 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung 3. Symbiotische N 2 -Fixierung 4. Nährstoff- und Bodenretention 5. Vorfruchtwert und Humusakkumulation Monetäre Systemleistung des Futterleguminosenbaus

17 Tab. 3: Einfluss von Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung auf die Ertragsleistung des Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau ohne 60 % Rotkleegras ohne

18 Tab. 3: Einfluss von Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung auf die Ertragsleistung des Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau Ertragsleistung GE je ha und Jahr ohne STM 1) ohne % Rotkleegras 63 ohne 68 1) ohne Stallmistdüngung GE = Getreideeinheit

19 Tab. 3: Einfluss von Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung auf die Ertragsleistung des Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau Ertragsleistung GE je ha und Jahr ohne STM 1) Ertragsleistung GE je ha und Jahr mit STM 2) ohne % Rotkleegras ohne ) ohne Stallmistdüngung GE = Getreideeinheit 2) mit Stallmistdüngung: ca. 75 dt je ha und Jahr = 18 kg N je ha und Jahr 8 kg P je ha und Jahr 37 kg K je ha und Jahr

20 Tab. 4: Mehrerträge an Getreideeinheiten von Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung im Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau Mehrerträge GE je ha und Jahr ohne STM 1) Mehrerträge GE je ha und Jahr mit STM 2) ohne % Rotkleegras ohne ) ohne Stallmistdüngung GE = Getreideeinheit 2) mit Stallmistdüngung: ca. 75 dt je ha und Jahr = 18 kg N je ha und Jahr 8 kg P je ha und Jahr 37 kg K je ha und Jahr

21 Tab. 5: Mehrerträge an Getreideeinheiten von Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung im Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau Mehrerträge GE je ha und 5 Jahre ohne STM 1) Mehrerträge GE je ha und 5 Jahre mit STM 2) ohne % Rotkleegras ohne ) ohne Stallmistdüngung GE = Getreideeinheit 2) mit Stallmistdüngung: ca. 75 dt je ha und Jahr = 18 kg N je ha und Jahr 8 kg P je ha und Jahr 37 kg K je ha und Jahr

22 Tab. 6: Mehrerträge an Euro durch Rotklee im Haupt- oder Zwischenfruchtanbau und der Stallmistdüngung im Bodennutzungssystems (Fruchtfolgeversuch Seehausen, Wicke & Rauhe 1969) Monetäre Systemleistung des Futterleguminosenbaus Fruchtfolge 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 40 % Hackfrucht 60 % Getreide 20 % Hackfrucht 20% Rotklee Zwischenfruchtbau Mehrerträge je ha und 5 Jahre ohne STM 1) Mehrerträge je ha und 5 Jahre mit STM 2) ohne % Rotkleegras ohne ) ohne Stallmistdüngung Annahme: Getreideeinheit = 20 2) mit Stallmistdüngung: ca. 75 dt je ha und Jahr = 18 kg N je ha und Jahr 8 kg P je ha und Jahr 37 kg K je ha und Jahr

23 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung 3. Symbiotische N 2 -Fixierung 4. Nährstoff- und Bodenretention 5. Vorfruchtwert und Humusakkumulation Monetäre Systemleistung des Futterleguminosenbaus

24 Bestandesetablierung Futterleguminosenbau Optimale Saattiefe? Rotklee-Saatgut TKG = 2 bis 3 g Rotklee-Keimpflanze

25 Feldaufgang [%] Saattiefe [cm] Abb. 3: Einfluss der Saattiefe auf den Feldaufgang von Rotklee in Blanksaat (Grimm 1928)

26 Blanksaat Untersaat in Getreide Feldaufgang [%] Feldaufgang [%] Saattiefe [cm] Saattiefe [cm] Abb. 4: Einfluss der Saattiefe auf den Feldaufgang von Rotklee in Blankbzw. Untersaat in Getreide (Grimm 1928)

27 Erst walzen, dann säen, um eine Saattiefe der Futterleguminosen von 0,5 bis 1,5 cm sicherstellen zu können

28 Wann sollten Rotklee/Luzerne/Weißklee im Spätsommer/Herbst spätestens gesät werden, um sicher zu überwintern? Antwort: je nach Standort 15. bis 31. August zur sicheren Entwicklung von 6 bis 10 Laubblätter vor Winter Aufgefrorener Rotklee im Frühjahr nach zu später Saat im Spätsommer Luzerne mit ausreichender Vorwinterentwicklung zur Überwinterung

29 Welche Saatstärke/Bestandesdichte ist bei Rotklee oder Luzerne für einen optimalen Ertrag erforderlich? Muss ich in Untersaat mehr Rotklee oder Luzerne je Hektar aussäen als in Blanksaat?

30 Abb. 5: Einfluss der Bestandesdichte auf den Schnittgut-Flächenertrag sowie den Einzelpflanzenertrag bei Rotklee (Baeumer 1964)

31 Abb. 6: Einfluss der Ansaatform und der Saatstärke auf die Bestandesdichteentwicklung von Rotklee (Baeumer 1964)

32 Tab. 7: Erforderliche Bestandesdichte bei Rotklee zur Erzielung optimaler Schnittguterträge (Angabe in Pflanzen/m², Meinsen, 1978) Rotklee in Reinsaat Minimum Optimum bei Aufgang 150 bis bis 400 vor der Überwinterung 125 bis bis 300 nach der Überwinterung 80 bis bis 200

33 Tab. 8: Erforderliche Bestandesdichte bei Rotklee im Gemenge mit Gräsern zur Erzielung optimaler Schnittguterträge (Angabe in Pflanzen/m², Meinsen, 1978) Rotklee im Gemenge Rotklee Gräser bei Aufgang vor der Überwinterung nach der Überwinterung

34 Tab. 9: Erforderlicher Saatgutaufwand (kg/ha) bei Rotklee und Luzerne bei einem Feldaufgang von 75%, 50% und 25 %, einer Saatdichte von 200 keimfähigen Körnern/m² und einer Keimfähigkeit von 90 % des Saatgutes 75% (sehr gut) Feldaufgang 50% (mittel) 25% (schlecht) Luzerne (TKG = 3,0 g) 8,9 13,3 26,7 Rotklee (TKG = 2,5 g) 7,4 11,1 22,2 Biosaatguthandel: empfohlene Aussaatmenge Luzerne: kg/ha, Preis: 7,95 je kg empfohlene Aussaatmenge Rotklee: 20 kg/ha, Preis: 8,16 je kg

35 Welche Saatstärke/Bestandesdichte ist bei Rotklee oder Luzerne für einen optimalen Ertrag erforderlich? Mindestens: 200 Pflanzen/m² nach dem Aufgang 100 Pflanzen/m² nach der Überwinterung Muss ich in Untersaat mehr Rotklee oder Luzerne je Hektar aussäen als in Blanksaat? Nein, in der Tendenz sogar eher weniger

36 Ist ein Anbau von Rotklee oder Luzerne im Gemenge mit Gräsern vorteilhaft?

37 Tab. 10: Schnittgutertrag von Rotklee und Gräsern sowie Sprossertrag von Unkräutern in Reinsaaten und Gemenge aus Rotklee und Gräsern (dt TM je ha und Jahr, Schmidtke 1997) Reinsaat Gräser Rotkleegras- Gemenge Rotklee in Reinsaat Schnittgut ertrag Unkräuter 1,0 1,3 3,7 Mehrertrag häufig nur zu erreichen, wenn der Schnittgutertrag zu 70 bis 80 % Ertragsanteil der Leguminose besteht

38 Leistungen des Futterleguminosenbaus 1. Lieferung von wirtschaftseigenem Grundfutter/Substrate für Biogasanlage 2. Unkrautregulierung 3. Symbiotische N 2 -Fixierung 4. Nährstoff- und Bodenretention 5. Vorfruchtwert und Humusakkumulation 6. Nährstoffaufschluss

39 Wiesenschwingel Leguminose [mg P je Gefäß] Wiesen- Luzerne Rotklee schwingel Abb. 7: P-Aufnahme von Wiesenschwingel, Luzerne und Rotklee in Rein- und Gemengesaat (Lampeter 1967)

40 Ist ein Anbau von Rotklee oder Luzerne im Gemenge mit Gräsern vorteilhaft? Antwort: In den meisten Fällen ja (Ressourcenkomplementarität)

41 Optimale Schnitttiefe bei Luzerne?

42 Optimale Schnitttiefe bei Rotklee? Seitentrieb Knospe am Wurzelkopf Knospe am Wurzelkopf

43 Bioland Bayern e.v., Wintertagung Plankstetten, den 03. Februar 2016 Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie FG Ökologischer Landbau dresden.de Futterleguminosen: Bestandesetablierung, Düngung und Nutzungsregime von Prof. Dr. Knut Schmidtke Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!