Standortangepasste Produktionssysteme für r Energiepflanzen

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1 Standortangepasste Produktionssysteme für r Energiepflanzen Landesanstalt für f r Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau Zentrum für f r Acker- und Pflanzenbau Dipl.-Ing. agr. Kevin BöttcherB Strenzfelder Allee 22, Bernburg Tel.: 03471/334216; Fax: kevin.boettcher@llfg.mlu.sachsen-anhalt.de anhalt.de

2 Themenschwerpunkte 1. Das Verbundprojekt EVA 2. Ergebnisse des 1. Anbaujahres im EVA - Fruchtfolgeversuch in SNT 3. Ergebnisse aus 2 Anbaujahren im EVA - Fruchtfolgeversuch in SNT 4. Zusammenfassung und Empfehlungen 5. Ausblick

3 1. Das Verbundprojekt EVA Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands Gefördert vom BMELV über Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. 15 Projektpartner in Deutschland Koordination durch Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL)

4 Gesamtkoordination: TLL Jena/Dornburg Ökologische Begleitforschung (ZALF Müncheberg) Wasserversorgung (JKI, BW, ZALF) Ackerfuttermischungen (TH, NS, BB) Faktoreinsatz (TH, BY) Fruchtfolge-Grundversuch Thüringen (TH) Mecklenburg-Vorpommern (MV) Sachsen (SN) Bayern (BY) Baden-Württemberg (BW) Brandenburg (BB) Niedersachsen (NS) Sachsen-Anhalt (ST) Schleswig-Holstein (SH) Silierung/ Gärversuche (ATB Potsdam) Mischfruchtanbau (BY, MV) Erntezeitpunkte (BB) Ökonomische Begleitforschung (Universität Gießen) Zweikulturen-Nutzungssystem (Universität Kassel) Gärrestnutzung: Bayern, Niedersachsen, Thüringen, Sachsen, Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg

5 Kernfruchtfolgen des EVA-Projekts im Verbund Fruchtfolge Erste Versuchsanlage Zweite Versuchsanlage / /10 Winter-Gerste Sudangras (Sorghum b. x s.) (SZF) (Sorghum b. x b.) Mais Grünhafer- Sortenmischung Sommer- Gerste Untersaat Luzerne- oder Kleegras 2009/ /11 Mais Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Grünroggen (WZF) (ZF) Wintertriticale Luzerne- oder Kleegras 2010/ /12 Wintertriticale Ölrettich (SZF) Wintertriticale Wintertriticale / Weidelgras (SZF) Winterraps Luzerne- oder Kleegras 2011/ /13 Winterweizen Winterweizen Winterweizen Winterweizen Winterweizen

6 Regionalfruchtfolgen des EVA-Projekts in Sachsen-Anhalt Fruchtfolge Erste Versuchsanlage Zweite Versuchsanlage / /10 Mais Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Grünroggen (WZF) (ZF) 2009/ /11 Mais Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Grünroggen (WZF) (ZF) 2010/ /12 Mais Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Grünroggen (WZF) (ZF) 2011/ /13 Winterweizen Winterweizen Winterweizen Winterweizen

7 2. Ergebnisse des 1. Anbaujahres im EVA - Fruchtfolgeversuch in SNT Witterungsverlauf am Standort Bernburg/Strenzfeld 2009 Temperatur C 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0-0,1-1,3 1,6 0, LJM ,7 4,1 12,7 8,3 14,9 13,4 16,6 15,9 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 19,9 18,2 20,7 17,7 16,3 14,3 LJM = 9,1 C 9,8 9,1 8,9 4,8 1,4 1,1 Niederschlag mm LJM LJM kum kum Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

8 Witterungsverlauf am Standort Bernburg/Strenzfeld 2010 Temperatur C 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0-10,0-15,0-0,1-5,0 0,7-1, LJM ,9 4,1 9,3 8,3 13,4 10,9 17,2 16,6 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 21,3 18,2 17,7 17,7 14,3 13,3 LJM = 9,1 C 9,8 8,7 5,0 4,8 1,4-4,4 Niederschlag mm LJM LJM kum kum Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

9 Frischmasseerträge und TS-Gehalte der Fruchtarten EVA- 1. Anbaujahr, 1. und 2. Anlage FM-Ertrag (dt/ha) TS-Gehalt (dt/ha) T Wintergerste Sommergerste Hafer GS-Roggen Mais (HF) Mais (ZF) (HF) (ZF) Sudangras (SoZfr.) 2009 Mittel 2010 TS-Mittel (%)

10 Erzielte Trockenmasse-, Biogas- und Methanhektarerträge der Fruchtarten EVA- 1. Anbaujahr, 1. und 2. Anlage Fruchtfolge TM-Ertrag (dt/ha) Biogasertrag (m 3 /ha) Methanertrag (m 3 /ha) Mittel (* berechnet nach Schattauer + Weiland) Wintergerste + Sudangras (HF) Mais (HF) Hafer-GP S.Gerste-GP + Luzernegras (US) Grünroggen + Mais (ZF) Grünroggen + (ZF)

11 Ökonomievergleich der Fruchtarten im Vergleich EVA 1. Anbaujahr Fruchtart TM-Ertrag (dt/ha) Methanertrag (m 3 /ha) Marktleistung ( /ha) [0,30 /m³ Methan] Saatgut ( /ha) N-Düngung ( /ha) Pflanzenschutz ( /ha) Maschinenkosten ( /ha) Versuchsbedingte Verfahrenskosten ( /ha) * Versuchsbedingter Erfolgsbeitrag ( /ha) ** W.Gerste (GP) + Sorghum (SoZfr.) ( ) ,- 1329,- ( ) 300,- 59,- 118,- ( ) 1166,- ( ) 1863,- 150,- -534,- Sorghum (HF) ,- 175,- 195,- 192,- 168,- 54,- 642,- 634,- 1063,- 1056,- 602,- Mais (HF) ,- 86,- 108,- 26,- 426,- 646,- 80,- Hafer (GP) ,- ( ) 174,- 66,- 55,- 372,- 667,- 50,- S.Gerste (GP) + L-gras ,- ( ) 303,- ( ) 56,- ( ) 976,- ( ) 1624,- 163,- Grünroggen + Mais (ZF) ( ) ,- (85+175) 260,- ( ) ,- Grünroggen + Sorghum (ZF) ( ) (84+195) 279,- (85+195) 280,- ( ) 301,- ( ) 44,- ( ) 999,- * Saatgut-N-Düngung-Pflanzenschutz-Maschinenkosten-freie Leistung; ** Grunddüngung = konstant, ohne Lohnkosten

12 3. Ergebnisse aus 2 Anbaujahren im EVA - Fruchtfolgeversuch in SNT Kumulierte Trockenmasseerträge der Fruchtfolgen EVA 1. Anlage ( ) TM-Ertrag (dt/ha) ZF ZF ZF ZF Fruchtfolge 101 ZF ZF 64 Wintergerste (GP) Sudangras (SoZfr.) Mais Grünroggen (WiZfr.) Hafer (GP) Triticale (GP) Sommergerste (GP) Luzernegras (US)

13 Kumulierte Methanhektarerträge der Fruchtfolgen - EVA1. Anlage ( ) theoret. M ethanertrag (m 3 /ha) ZF ZF ZF ZF ZF ZF Fruchtfolge 1645 Wintergerste (GP) Sudangras (SoZfr.) Mais Grünroggen (WiZfr.) Hafer (GP) Triticale (GP) Sommergerste (GP) Luzernegras (US)

14 Wettbewerbsfähigkeit der Fruchtfolgen im Vergleich EVA 2009/10 Fruchtfolge 1: W.Gerste (GP) + Sudangras (So.Zfr.) + Mais (HF) 2: (HF) + Grünroggen* + Mais (ZF) 3: Mais (HF) + Grünroggen + (ZF)** 4: Hafer (GP) + W.Triticale (GP)* 5: S.Gerste (GP) + Luzernegras (3 Schnitte) TM-Ertrag (dt/ha) Methanertrag (m 3 /ha) Marktleistung ( /ha) [0,30 /m³ Methan] 2664,- 3228,- 2583,- 1692,- 1500,- Saatgut ( /ha) 174,- 449,- 540,- * 735,- * 256,- * N- Düngung ( /ha) 407,- 552,- 389,- 228,- 48,- Pflanzenschutz ( /ha) 95,- 158,- 62,- 100,- 98,- Maschinenkosten ( /ha) 1489,- 1580,- 1599,- 948,- 815,- Versuchsbedingte Verfahrenskosten ( /ha) * 2531,- 2739,- 2785,- 1135, Versuchsbedingter Erfolgsbeitrag ( /ha) ** 133,- 489,- -202,- 160,- 365,- * Doppelte Saatgut- und Aussaatkosten wegen geringster Feldaufgänge Umbruch und Neuaussaat

15 Wettbewerbsfähigkeit der Fruchtarten im Vergleich EVA 2009/10 Fruchtfolge 6: Mais (HF) + Mais (HF) 7: Grünroggen + Mais (ZF) + Grünroggen * + Mais (ZF) 8: (HF) + (HF) 9: Grünroggen + (ZF) + Grünroggen + (ZF)** TM-Ertrag (dt/ha) Methanertrag (m 3 /ha) Marktleistung ( /ha) [0,30 /m³ Methan] 2748,- 3417,- 2355,- 2225,- Saatgut ( /ha) 595,- 340,- 390,- 1035,- N- Düngung ( /ha) 536,- 384,- 324,- 566,- Pflanzenschutz ( /ha) 112,- 108,- 117,- 134,- Maschinenkosten ( /ha) 1883,- 1337,- 1363,- 2088,- Versuchsbedingte Verfahrenskosten ( /ha) 3126,- 2169,- 2194,- 3823,- Versuchsbedingter Erfolgsbeitrag ( /ha) -378,- 1248,- 161, ,- * Doppelte Saatgut- und Aussaatkosten wegen geringster Feldaufgänge Umbruch und Neuaussaat

16 Zweikulturnutzung? Fruchtfolgen der Kombination Grünroggen und n (ZF) in BBG ertraglich instabil und kostenintensiv Warum? Auch in Normaljahren deckt TM-Ertrag des Roggens nur knapp die Produktionskosten (! Individuell!); (Zielertrag: 100 dt/ha TM) Späte Roggenbestellung nach Ende September für Grünroggen ungeeignet Ergiebige Herbstniederschläge und kalte Temperaturen Verschlämmung, Verkrustung, Erstickung des Keimlings Umbruch und Neuaussaat?

17 Oktober 2009 Aussaat des Grünroggens

18 Feldaufgang Oktoberaussaat Grünroggen im November 2009

19 Entwicklung am Aussaat am Aussaat am dt/ha FM 83 dt/ha TM Entwicklung am dt/ha FM 26 dt/ha TM

20 n / Sudangräser als Zweitfrüchte? Vorfrüchte sind meist früh erntbare Getreidearten (Grünroggen, W-Gerste), aber: Starker Wasserentzug, verhärteter Boden, viel pflanzliche Restmasse Saatbettbereitung mit viel Aufwand,lockeres Saatbett, allelopathische Einflüsse der Vorfrucht Sehr schlechter Feldaufgang der Soghumhirsen Umbruch, Neuaussaat doppelte Saatgutkosten, Vegetationszeitverkürzung, Ertragsabfall, geringe Trockensubstanzgehalte schlechte Siliereignung Frage: Welche Zweitfrucht eignet sich dann nach GP-Getreide? Zweitfrucht muss geringeres Ertragsniveau von frühzeitig geschnittenem Grünroggen kompensieren, schnellwüchsig sein und silierfähige TS-Gehalte erbringen

21 Energiepflanzenprojekt EVA Sorghumhirse Bernburg 2010 Herkules Aussaat Goliath Aussaat nach GS-Roggen Super Dolce 15 Aussaat nach W-Gerste- Ganzpflanze Ernte dt/ha TM ( 22 % TS ) Ernte dt/ha TM ( 18 % TS ) Ernte dt/ha TM ( 20 % TS )

22 Entzüge an Grundnährstoffen im Fruchtfolgeregime nach 2 Anbaujahren EVA BBG FF Fruchtart TM-Ertrag (dt/ha) P-Entzug (kg/ha) Gesamt-P (kg/ha) K-Entzug (kg/ha) Gesamt-K (kg/ha) W-Gerste (GP) Sudangras (SoZfr.) Mais (HF) (HF) Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Mais (HF) Grünroggen (WZF) (ZF) Hafer (GP) Triticale (GP) S-Gerste (GP) Luzernegras

23 Entzüge an Grundnährstoffen im Fruchtfolgeregime nach 2 Anbaujahren EVA BBG FF Fruchtart TM-Ertrag (dt/ha) P-Entzug (kg/ha) Gesamt-P (kg/ha) K-Entzug (kg/ha) Gesamt-K (kg/ha) 6 Mais (HF) Mais (HF) Grünroggen (WZF) Mais (ZF) Grünroggen (WZF) Mais (ZF) (HF) (HF) Grünroggen (WZF) (ZF) Grünroggen (WZF) (ZF)

24 4. Zusammenfassung und Empfehlungen Zweijährig ist Mais auf dem Lö-Standort BBG die ertragreichste und sicherste Energiepflanze Hauptfruchtanbau von n und Sudangräsern empfehlenswerter als Zweitfruchtanbau lange Vegetationszeitausnutzung GP-Wintergetreide sollte frühzeitig zur Aussaat kommen, hohe Bestandesdichten realisieren und TM-Erträge > 150 dt/ha erbringen Standfestigkeit absichern! Sommergetreide unproblematischer in Erzeugung, ertragsstabil, allerdings nur 60 % Ertragsniveau von Wintergetreide Grünroggen nur in Kombination mit Mais gewinnbringend Luzernegras = extensive Fruchtart, jedoch Ertragsleistung stark von Niederschlagsverteilung abhängig

25 5. Ausblick Weitere Optimierung des Zweikulturnutzungssystems notwendig System der angestrebten ständigen Bodenbedeckung durch einjährige Kulturen mit Ziel nutzbarer Biomasseproduktion muss stets auf Wirtschaftlichkeit geprüft werden Fragen des Bodenschutzes müssen verstärkt betrachtet werden Vorfrucht-Nachfrucht-Wirkungen verlangen nach speziellen Überlegungen der Fruchtfolgegestaltung (bspw. Wasserdefizit, Erntetermin) Bei der Definition Energiepflanze das Input-Output-Verhältnis berücksichtigen

26 Vielen Dank für r Ihre Aufmerksamkeit! 24. August Energiepflanzenfeldtag der LLFG am Standort Bernburg / Strenzfeld