Das Ökofeld Roda als Experimentierbasis für den Ökologischen Landbau. 22. Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe 1

Transkript

1 Das Ökofeld Roda als Experimentierbasis für den Ökologischen Landbau 22. Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe 1

2 Gliederung Versuche mit Zwischenfrüchten zu Mais und Kartoffeln Versuche zur Grunddüngung mit Phosphor und Kalium Auswertung der Ackerschläge des Ökofeldes Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

3 Gliederung Versuche mit Zwischenfrüchten zu Mais und Kartoffeln Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

4 Versuchsvarianten: Zwischenfruchtarten Prüfglieder Saatstärke (kg/ha) Saattiefe (cm) Leguminosen (Aussaat Mitte Juli): a 1 Platterbse a 2 Perserklee 20 2 a 3 Weiße/Blaue Lupine 240/181 3 a 4 Zottelwicke 80 5 a 5 Inkarnatklee 30 2 a 6 Weißklee (Felderbse zu Kartoffeln) Gras (Aussaat Mitte Juli): a 7 Welsches Weidelgras 50 2 Gemenge (Aussaat Mitte Juli): a 8 Landsberger Gemenge (Zottelwicke, Inkarnatklee, Welsches Weidelgras) a 9 Meliorationsgemenge, abfrierend (Platterbse, Perserklee, Buchweizen, Phacelia) Kräuter (abfrierend, Aussaat Mitte August): Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe 20,20, ,10,15,2 3 a 10 Phacelia 15 2 a 11 Buchweizen 90 2 a 12 Weißer Senf 20 2 a 13 Sommerraps 15 3 ohne Zwischenfrucht a 14 keine Zwischenfruchteinsaat

5 N min 0-60 cm (kg/ha) Entwicklung der N min - Gehalte (0 60 cm Tiefe): Nachfrucht Mais v. Ansaat ZwiFrucht n. Ernte ZwiFr v. Aussaat Mais Mais kniehoch n. Ernte Mais Leguminosen Gras Gemenge Kräuter/Kruziferen ohne Zwischenfrüchte Nmin (kg N/ha) Nachfrucht Kartoffeln vor Ansaat ZwiFrucht n. Ernte ZwiFrucht v. Bestellung Kartoffeln Reihenschluss Kartoffeln n. Ernte Kartoffeln Leguminosen Gemenge Gras Kräuter ohne Zwischenfrucht Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

6 Rel. FM- und TM-Erträge (%) Leguminosen Gemenge Gras Kräuter * * * (*) Signifikanz nach Dunnett T für α=0,05*; α=0,1(*) (für die abs. Erträge) * Erträge der Nachfrüchte: Silo-Mais FM-Ertrag TM-Ertrag FM-Ertrag TM-Ertrag Signifikanz nach Dunnett T, α=0,05 *, 0,1 (*) (für die absoluten Erträge) 115 Rel. FM- und TM-Ertrag (%) (*) * (*) Kartoffel-Knollen 100 Leguminosen Gemenge Gras Kräuter Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

7 Weiße/Blaue Lupine Zottelwicke Welsches Weidelgras Landsberger Gemenge Meliorationsgemenge Phacelia Buchweizen Weißer Senf Sommerraps Platterbse Gesamt Polynomisch (Gesamt) Linear (Gesamt) 142 TM Ertrag Mais (dt/ha) y = -0,7478x + 136,44 R 2 = 0,2789 y = 0,0603x 2-2,2542x + 144,73 R 2 = 0, C/N Verhältnis der Zwischenfrucht Einfluss der C/N- Verhältnisse der Zwischenfrüchte auf die Erträge der Nachfrüchte: Mais Knollenertrag (dt/ha FM) y = -1,8524x + 200,45 R 2 = 0, Kartoffeln 150 5,00 7,00 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 C/N-Verhältnis Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

8 Gliederung Versuche zur Grunddüngung mit Phosphor und Kalium Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

9 Versuchsvarianten: Grunddüngung Variante Mit organ. Düngung verabr. N-Mengen (kg/ha u. Jahr) Mit organ. bzw. min. Düngung verabr. P Mengen (kg/ha u. Jahr) Mit organ. bzw. min. Düngung verabr. K Mengen (kg/ha u. Jahr) a a a a a a a a a a a a Juni 2011 Dr. Hartmut - Kolbe

10 6 5 Einfluss der Düngung auf den P DL -Gehalt des Bodens C mg P/100 g Boden B 1 A Kleegras 2000 Winterweizen 2001 Kartoffel 2002 Ackerbohne 2003 Wintergerste 2004 Kleegras 2005 Kleegras 2006 Kartoffel 2007 Winterweizen 2008 Ackerbohne 2009 Wintergerste 2010 Kleegras ohne 0,5 DE 1 DE 2 DE 0P+40 K 15 P+40 K 30 P+40 K 60 P+40 K Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

11 16 Einfluss der Düngung auf den K DL -Gehalt im Boden C mg K/100 g Boden B 4 2 A Kleegras 2000 Winterweizen 2001 Kartoffel 2002 Ackerbohne 2003 Wintergerste 2004 Kleegras 2005 Kleegras 2006 Kartoffel 2007 Winterweizen 2008 Ackerbohne 2009 Wintergerste 2010 Kleegras ohne 0,5 DE 1 DE 2 DE 15 P + 40 K 15 P + 0 K 15 P + 80 K 15 P K Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

12 Versuch Grunddüngung: Erträge der Fruchtarten W.-Getreide Kartoffeln Leguminosen ohne Düngung 40N 9P 42K Gülle 80N 18P 84K Gülle 160N 36P 170K Gülle 0P 40K 15P 40K 30P 40K 60P 40K 0K 15P 40K 15P 80K 15P 160K 15P Varianten (kg/ha) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

13 Einfluss der mineral. P-Düngung auf die Ertragsdifferenz bei unterschiedlichen P- Bodengehalten aus Öko-Versuchen in D Versorgungsklassen: A B C D E 150 Standort Versuchsansteller Institution, Ort Baden-Württemberg Schulz, Müller Univ. Hohenheim Ertragsdifferenz (%) B Brandenburg Dittmann LVLF,Stahnsdorf Hessen Steffens, Leithold Univ., Gießen Mecklenburg-VP Gruber LFA f. Landw. u. Fisch.,Gülzow Niedersachsen Meyercordt LWK, Hannover Rheinland-Pfalz Emmerling Univ. Trier Sachsen Kolbe LfULG, Leipzig Sachsen-Anhalt Debruck, Koch LLFG, Bernburg Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe P-CAL (mg/100 g Boden)

14 Ertragsdifferenz (%) Einfluss der mineral. K-Düngung auf die Ertragsdifferenz bei unterschiedlichen K-Bodengehalten aus Öko-Versuchen in D Versorgungsklassen: A B C D E B Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe Standort Versuchsansteller Institution, Ort Brandenburg Dittmann LVLF,Stahnsdorf Hessen Spieß IBDF, Darmstadt Mecklenburg-VP Gruber LFA f. Landw. u. Fisch., Gülzow Niedersachsen Haase Univ. Kassel, Witzenhausen K-CAL (mg/100 g Boden) Meyercordt LWK, Hannover Nord-Rhein-W. Paffrath, Leisen LWK, Köln Sachsen Kolbe LfULG, Leipzig Laber LfULG, Dresden Sachsen-Anhalt Debruck, Koch LLFG, Bernburg

15 Versorgungsklassen für die P- und K-Gehalte im Boden Gehaltsklasse A Sehr niedrig B Niedrig C Mittel D Hoch E Sehr hoch Einstufung Ertrags- und Qualitätsmängel, sehr guter Umwelt- und Ressourcenschutz, geringe Effizienz bei singulärem Mangel Optimal für ökologischen Landbau: Ertrag, Qualität, Umwelt- und Ressourcenschutz Optimal für konventionellen Landbau bezüglich Ertrag aber verringerter Umwelt- und Ressourcenschutz Maximaler Ertrag, Luxuskonsum, geringer Umwelt- und Ressourcenschutz Ertrags- und Qualitätsdepressionen möglich, Luxuskonsum, kein Umweltund Ressourcenschutz Anmerkung für den ökologischen Landbau Zufuhr an Grundnährstoffen von außen in der Regel notwendig Zufuhr an Grundnährstoffen von außen ggf. langfristig notwendig Zufuhr an Grundnährstoffen von außen begründungsbedürftig Keine Zufuhr an Grundnährstoffen von außen Keine Zufuhr an Grundnährstoffen von außen (Vorsorge- und Sanierungsmaßnahmen erwägen) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

16 Gliederung Auswertung der Ackerschläge des Ökofeldes: Fruchtfolgegestaltung, Leguminoseneffizienz Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

17 Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

18 Nmin (kg N/ha) 0-60 cm Nmin-Frühjahr (0-60 cm) Schlag 7 Schlag 8 Schlag 9 Schlag 10 Polynomisch (MW) Viehlose Fruchtfolge N min -Frühjahr W.-Weizen Kornertrag (dt/ha) Brutto-Saldo: 17 (-1 31) kg N/ha Kornertrag (dt/ha) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe Anbaujahre W.-Weizen Kornertrag

19 N min -Frühjahr (0-60 cm) Nmin (kg N/ha) 0-60 cm Viehreiche Fruchtfolge N min -Frühjahr Schlag 1 Schlag 2 Schlag 3 Schlag 4 Schlag 5 Schlag 6 Linear (MW) W.-Weizen Kornertrag (dt/ha) Brutto-Saldo: 41 (16 80) kgn/ha Kornertrag W.-Weizen (dt/ha) Anbaujahr Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe W.-Weizen Kornertrag

20 Fruchtfolgeverlauf des N min auf dem Ökofeld in Roda Kleegras Kleegras Winterweizen Kartoffeln Triticale Sommergerste Kartoffeln Wintergerste, Hafer Nmin (kg N/ha) Fruchtarten: Fruchtfolge- Jahre: Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

21 Fruchtfolgegrundgerüst Abfolge d. Hauptfrüchte i. d. Fruchtfolge 1a Feldfutter-, Gründüngungsleguminosen oder: 1b Körnerleguminosen 2 Anspruchsvolle Nichtleguminosen 3 Anspruchslosere Nichtleguminosen Wirkung Stickstoff-Zufuhr durch symbiotische N-Bindung, Humusmehrer, Bodenstruktur aufbauende Kulturen, Unkrautregulierung Stickstoff zehrende, Bodenstruktur und Humus abbauende Kulturen (Halm- oder Hackfrüchte) Humus zehrende, Bodenstruktur abbauende, abtragende Halm- oder Hackfrüchte Anbaujahre leichte Böden (S - Sl) (1) 2 (3) Kleearten (Rotklee), Luzerne Serradella Leguminosen-Gemenge Leguminosengras-Gemenge 1 Erbsen Lupinen 1 (2) Kartoffeln (+) Mais (+) Futterrüben (+) W.-Raps (+) Triticale (+) W.-Roggen (+) W.-Gerste (+) Hafer (+) Dinkel Ackergräser (+) 1 (2) Kartoffeln + S.-Gerste (+) Dinkel (+) W.-Roggen + Hafer + Sonnenblumen (+) Düngung: + = organische Düngung günstig; (+) = organische Düngung im 2. Anbaujahr bzw. bei Getreide ab 1. Anbaujahr nach Leguminosen günstig; Anbaujahre: 1 (2) = Fruchtfolgeelement Juni 2011 umfasst Dr. Hartmut in der Regel Kolbein bis höchstens zwei Anbaujahre geeignete Fruchtarten mittlere schwere Böden (ls T) Luzerne Rotklee (andere Kleearten) Leguminosen-Gemenge Leguminosengras-Gemenge Ackerbohnen Erbsen W.-Weizen (+) S.-Weizen (+) Mais (+) W.-Raps (+) Kartoffeln (+) Futterrüben (+) Triticale (+) W.-Gerste W.-Roggen Ackergräser Kartoffeln + Zuckerrüben Brauweizen Triticale + W.-Gerste + W.-Roggen + Dinkel (+) S.-Gerste (+) Hafer (+) Sonnenblumen

22 Schätzung des Leguminosen-Anteils in Gemenge-Beständen (Stein-Bachinger, 2004) Kleeanteil 74 % Kleeanteil 65 % Kleeanteil 50 % Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

23 Einfluss der N min -Werte im Boden auf die N-Bindung (1,0 = 100 % N-Bindung) bei Leguminosen-Beständen des Futterbaus 1 N-Bindung (Faktor) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Reinkultur Gemenge Polynomisch (Reinkultur) Polynomisch (Gemenge) y = 2E-05x 2-0,0046x + 1 R 2 = -0,1175 y = 1E-05x 2-0,0055x + 1 R 2 = 0, Nm in (kgn/ha) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

24 Einfluss steigender N-Gehalte auf die NH 3 -Verluste aus dem Pflanzenmaterial (Zusammenführung vieler Versuche) NH3-N-Verlust (% v. Nt) Reihe1 Linear (Reihe1) Polynomisch (Reihe1) feucht, w arm y = 3,0266x - 2,1459 R 2 = 0,3217 trocken, kühl y = -0,2599x 2 + 4,5775x - 4,168 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 N-Gehalt (% TM) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

25 Symbiotische N-Bindung von Leguminosengras-Beständen: Berechnungsbeispiel zum Vergleich zwischen Schnittund Mulch-Nutzung Schnitt-Nutzung: N-Bindung (kg N/ha u. Jahr) Ertrag 500 dt/ha mit 75 % Leguminosenanteil 246 Mulch-Nutzung: ca. 5 % Abnahme der Erträge und % Verringerung d. Leguminosenanteile -33 ca. 10 % verringerte N-Bindungsleistung -15 ca. 10 % NH 3 -N-Verluste durch Ausgasung (Mulchen) -20 Summe = 178 (- 28 %) Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe

26 Info-Materialien im Internet: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Juni 2011 Dr. Hartmut Kolbe Quelle: Alföldi, FIBL, Schweiz