Kleegrasnutzung im viehlosen Acker- und Gemüsebau

Transkript

1 Kleegrasnutzung im viehlosen Acker- und Gemüsebau C. Stumm & U. Köpke, 1

2 Hintergrund Intensivierung und Spezialisierung führt zu einer Ausweitung des viehlosen Acker- und Gemüsebaus. Das Idealbild eines weitgehend in sich geschlossenen Betriebsorganismus mit innerbetrieblicher Humus- und Stickstoffversorgung sollte weiter verfolgt werden. Die Kulturen mit der höchsten Humusreproduktion und symbiotischen Stickstofffixierungsleistung sind Futterbaugemenge wie Klee- und Luzernegras. Diese sind im viehlosen Anbau ökonomisch weitgehend uninteressant und werden daher vermehrt aus der Fruchtfolgeplanung herausgenommen. 2

3 Vorfruchtwirkung Kleegras Humusreproduktion & N 2 -Fixierung Unkrautreduzierung durch regelmäßige Schnittnutzung Bodenruhe fördert Bodenleben & Bodengare Höhere Erträge in den Nachfrüchten 3

4 Humusbilanzierung kg C ha -1 a Tierhaltung mit Wiederkäuern Stumm, Engelbrecht & Köpke (2011): Stimmt die Humusbilanz? Bioland 3, Tierhaltung ohne Wiederkäuer HE-Methode VDLUFA Ackerbau (mit Futterleguminosen) Gemüsebau Bilanzsalden von vier ökologisch wirtschaftenden Betrieben nach der HE-Methode und nach VDLUFA (Umrechnung HE-Methode: 1 HE entspricht 1 t Humus mit 50 kg N und 580 kg C). 4

5 Humusaufbau Humusmengen bei unterschiedlicher Düngung/Fruchtfolge Dauerversuch auf slehm, 5 Jahre nach Versuchsanlage (Rauhe 1965) 5

6 Humusabbau C-Gehalt (%) 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 Einfluss von Klee-Luzerne-Gras auf die C org -Gehalte Dauerfeldversuch auf sandigem Lehm (Hülsbergen 2003) Fruchtfolge mit Klee-Luzerne-Gras Fruchtfolge ohne Klee-Luzerne-Gras Versuchsjahre 6

7 Mulch vs. Schnittnutzung N 2 -Fixierung wird reduziert Lachgasemissionen steigen Der Mehrwert der Sprossmasse bleibt ungenutzt 7

8 8 Sensibilität der N 2 -Fixierung

9 9 N 2 -Fixierungsleistung

10 Lachgasemissionen N 2 O-Emission in Abhängigkeit von der Kleegras-Nutzung Dauerversuch in Viehhausen von 2003 bis 2004 (Heuwinkel, 2005) FF 3: Kleegras (Schnitt) FF 4: Kleegras (Mulch) 10

11 Alternative Nutzungsmöglichkeiten Futterverkauf (Silo- & Heuballen, Pellets/Cobs) Bio Biogasanlagen (Energie & Dünger) Kompostierung Düngertransfer cut & carry - geringe Transportwege - eigene Erzeugung eines sicheren organischen Düngers - Kleegrasanbau wird optimiert (N 2 fix. & N 2 O Verluste) - ein Mehrwert kann aus dem Aufwuchs generiert werden 11

12 Kleegrastransfer in der Praxis Weller (2011) beschreibt in der Zeitschrift Bioland den Transfer von Rotklee als Dünger und Erosionsschutz von einem Geber- auf ein Nehmerfeld (Kartoffeln) auf Praxisbetrieben. 19. Mai

13 13 Nehmerfeld - Kartoffeln Institut für Organischen 31. Mai Landbau 2012

14 Einarbeitung mit der Dammfräse JuniLandbau 2013 Institut für Organischen

15 Nehmerfeld - Kartoffeln Gut Wendlinghausen - Rohertrag 2012 dt FM/ha n.s Kleegras Biogasgülle Hornspäne Kontrolle Düngung 80 kg N/ha, Einarbeitung von Hand (Qualität schlecht) ( = 0,05, Tukey-Test) 15

16 Nehmerfeld - Kartoffeln dt FM/ha Versuchsbetrieb Wiesengut - Rohertrag 2012 Kleegras eingearbeitet Kleegras nicht eingearbeitet Silage eingearbeitet n.s. Silage nicht eingearbeitet Hornspäne eingearbeitet ( = 0,05, Tukey-Test) Kontrolle Düngung 80 kg N/ha, Einarbeitung von Hand (Qualität schlecht) 16

17 17 Nehmerfeld - Weißkohl Institut für Organischen 14. Juni Landbau 2011

18 18 Nehmerfeld - Weißkohl Institut für 8. Organischen August Landbau 2011

19 Weißkohlertrag 2011 dt FM/ha Standort Bolten Kontrolle Biogasgülle Kleegrasmulch Haarmehlpellets 19

20 Rotkohlertrag 2012 dt FM/ha Standort Bolten Kleegras Hornspäne Kontrolle 20

21 Nehmerfeld - Silomais 21 Standort: Versuchsbetrieb Wiesengut in Hennef 5. Juni 2013

22 22 Unkrautkontrolle 26. Juni 2013

23 Körnermaisertrag 2012 dt /ha (86 % TM) ,7 Kleegras (schlecht) eingearbeitet 24,9 Kleegras nicht eingearbeitet 32,6 Hornspäne eingearbeitet Standort Mühlenhof 25,7 Kontrolle 23

24 Zwischenfazit Oberflächliches Ausbringen von Kleegrasmulch und Silage reduzierte die Verunkrautung signifikant. Eine Düngerwirkung auf die Bestandesentwicklung war bislang nur an wenigen Parametern signifikant nachweisbar. Lachgasemissionen z.t. signifikant höher in den eingearbeiteten Kleegras- und Silagevarianten. Nach Starkregen Emissionen deutlich erhöht, jedoch ohne signifikante Unterschiede. Nmin-Gehalte z.t. signifikant erhöht in den mit Haarmehlpellets und Biogasgülle gedüngten Varianten. 24

25 Ausblick Nährstoffärmere Umwelten und höhere Düngergaben sind notwendig um Düngewirkung deutlicher abbilden zu können. Methodische Probleme bei der Düngerberechnung sind mit hohem personellen und technischen Aufwand (wahrscheinlich) in den Griff zu bekommen. Lachgasemissionen werden 2014 außerhalb von Ereignissen (Starkregen) nur noch 14tägig gemessen; im Anschluss an Ereignisse hingegen täglich. Nmin-Gehalte und ph-werte (Befürchtungen der Praxis zur Versauerung bei Silage) der oberen Bodenschicht (0-10 cm) werden derzeit ausgewertet. Bodenbiologische Parameter (Regenwurmpopulation, biologische Aktivität des Bodens) werden 2014 verstärkt untersucht. 25

26 Versuche 2014 Varianten Futterleguminosen & Silage gehäckselt (eingearbeitet und nicht eingearbeitet) Biogasgülle Luzernepellets Kontrolle (1) betriebsübliche Düngung (Zukauf) Kontrolle (1) ohne Düngung Untersuchungsparameter N-Aufnahme Kultur, Unkrautentwicklung, Nmin, ph-wert, Ertrag und Qualität, Lachgasemissionen (Versuchsbetrieb Wiesengut) Standorte Mühlenhof (Winterraps) Gut Wendlinghausen (Kartoffeln) Finkes Hof (Brokkoli/Blumenkohl) Versuchsbetrieb Wiesengut (Mais) 26

27 27 Nehmerfeld - Winterraps

28 Nehmerfeld - Winterraps 28

29 Handelsdünger Haarmehlpellets (2013) ca. 4 /kg N Debruck

30 Kosten Kleegrastransfer bis zu 100 kg N/Schnitt Mahd 45 /ha Feldhäcksler plus Kompoststreuer 130 /ha Zusatzkosten für cut & carry im Vergleich zum Mulchen ca. 2 /kg N Nicht berücksichtigt: - Vorfruchtwert Kleegras (150 /ha, LfL 2006) - Anbau Kleegras & entgangener DB Alternativkultur 30

31 Zusammenfassung Futterleguminosenanbau (Geberfeld) Humusreproduktion N 2 - Fixierung Unkrautkontrolle Bodenleben gefördert Ertragswirkung Nachfrüchte Geberfeld (Schnittnutzung) N 2 - Fixierung gesteigert N 2 O - Verluste reduziert Mehrwert aus der Sprossmasse Nehmerfeld (cut & carry) Düngerwirkung (2 /kgn) Erosionsminderung Unkrautunterdrückung Regenwurmpopulation gesteigert Biologische Aktivität erhöht 31

32 32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!