Silphium und Beflugerhebungen am Standort Wien

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1 Erste Zwischenergebnisse des Projekts Bioenergy- Silphium und Beflugerhebungen am Standort Wien Bienenkonferenz Meet the Bees - Global 2000, 3. u. 4. April 2014 Dr. Institut für Saat- und Pflanzgut, Pflanzenschutzdienst und Bienen Abt. Bienenkunde und Bienenschutz Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH

2 Bioenergy-Silphium Vortragsinhalte: Die Pflanze Silphium perfoliatum L. Das Projekt Bioenergy-Silphium Zwischenergebnisse Schlussfolgerung Ausblick für

3 Die Pflanze Silphium perfoliatum L. Kurzbeschreibung Bezeichnung: Durchwachsene Silphie, Becherpflanze, Silphium perfoliatum L. Systematik: Herkunft: Botanik: Stängel: Fam. Asteraceae (Korbblütler) Südosten Kanadas bzw. Osten der USA, kam im 18. Jhdt. nach Europa ausdauernd; im 1. Jahr nur Rosettenbildung! vierkantig, an der Basis verwachsene Blätter - Becherpflanze Foto: Gansberger, AGES TKG Samen: niedrig (14 Gramm) Ansprüche: Wuchshöhe: gering an Standort- und Wasser 2-3 m Foto: Gansberger, AGES 3

4 Die Pflanze Silphium perfoliatum L. Kurzbeschreibung - Produktion Standort Grabenegg, Foto: Mayr, AGES Bestandesbegr.: Auspflanzung Kulturführung: Nutzung: Erträge: im Auspflanzjahr - keine Düngung notwendig, Unkrautregulierung besonders wichtig in den Nutzungsjahren - Düngung notwendig, keine Unkrautbekämpfung Nutzung mindestens 10 Jahre möglich! Ursprünglich als Futter und Zierpflanze Biomasse für Biogas Ethanol Produktion Thermische Verwertung Bienenweide Literatur: 10 bis 26 Tonnen TM/ha und Jahr Österreich: siehe Ergebnisse Ernte/Lagerung: wie bei Silomais 4

5 Das Projekt Bioenergy-Silphium Projekttitel: Erhöhung der Biomasseproduktion durch Silphium perfoliatum L. zur energetischen Verwertung in Österreich. Akronym: Bioenergy-Silphium Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms NEUE ENERGIEN 2020 durchgeführt. 5

6 Das Projekt Bioenergy-Silphium Projektpartner: AGES - Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH BOKU - Universität für Bodenkultur Biogas Strem Errichtungs- und Betriebs GmbH & Co KG Projektlaufzeit: bis Finanzierung: Klima- und Energiefonds: 60% Eigenmittel Projektpartner: 40% 6

7 Das Projekt Bioenergy-Silphium Projektziele: Bestandesetablierung an 4 Standorten Aufbereitung und Optimierung des Saatgutes zur Aussaat mit einer herkömmlichen Sämaschine Erhebung von Parametern zur Optimierung der Kulturführung Untersuchung ausgewählter umweltrelevanter Parameter Erhebung des Energiepotentials zur Biogas-, Bioethanolerzeugung und thermischen Verwertung Ökonomische Evaluierung im Vergleich mit anderen Energiepflanzen (im Besonderen mit Silomais) 7

8 Das Projekt Bioenergy-Silphium Material und Methoden Auspflanzung: Pflanzenschutz: Düngung: Ernte: mit vorgezogenen Jungpflanzen; Pflanzverband 50 x 50 cm, 4-reihige Becherpflanzmaschine; Ende Mai 2012 Unkrautregulierung mechanisch (händisch) Erstes Vegetationsjahr keine Düngung Zweites Vegetationsjahr wie bei Mais (Ausnahme Strem - keine Düngung) ab dem zweiten Vegetationsjahr, Erntetechnik wie bei Silomais 8

9 Das Projekt Bioenergy-Silphium Material und Methoden Versuchsstandorte: Ackerbaulich begünstigte Produktionsgebiete Grabenegg, Gemeinde Ruprechtshofen (NÖ) Alpenvorland (AGES Referenzstation Nordalpin ) Hirschstetten (Wien) Niederösterreichisches Flach- und Hügelland (AGES Referenzstation Pannonikum ) Strem, Gemeinde Güssing (B) Südöstliches Flach- und Hügelland (Praxisversuch) Randlage des Ackerbaues Schönfeld, Gemeinde Göpfritz/Wild (NÖ) Mühl- und Waldviertel (AGES Referenzstation Nordalpin-Baltikum ) 9

10 Erstes Vegetationsjahr (2012) Bestandesetablierung: arbeits- und kostenintensiv! Auspflanzung: Bewässerung: Probleme: teilweise unzureichend verankerte Setzlinge, Pflanzenballen zu klein und unzureichend durchwurzelt - händische Korrektur (Nachpflanzung) erforderlich - Setzlinge mit festen, gut durchwurzelten Pflanzballen wichtig - gut vorbereitetes Pflanzbeet notwendig - bei Trockenheit nach der Auspflanzung von Vorteil Pflanzenschutz: - Unkrautregulierung mehrmalig (2-5 mal, bis Anfang August) - Schädlingsbefall unauffällig - Pflanzenkrankheiten unauffällig Düngung: - nicht erforderlich da nur schwache Jugendentwicklung Bodenbedeckung: Bereits Anfang Oktober geschlossene Bestände in Grabenegg, Schönfeld und Hirschstetten (Bodenbedeckungsgrade von 98,47 bis 99,00%), in Strem 54,1% Grabenegg, Foto: Gansberger, AGES 10

11 Erstes Vegetationsjahr (2012) Auspflanzung Mit herkömmlichen Becherpflanzmaschinen händisches Nachpflanzen erforderlich Auspflanzung Schönfeld, Foto: Gansberger, AGES Auspflanzung Strem, Foto: Gansberger, AGES 11

12 Erstes Vegetationsjahr (2012) Unkrautbekämpfung im Auspflanzjahr 2 bis 5 mechanische Unkrautbekämpfungen notwendig in den Folgejahren keine Unkrautbekämpfung notwendig Strem, Foto: Legath, Biogas Strem Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES 12

13 Zweites Vegetationsjahr (2013): Pflanzenschutz: Unkrautregulierung nicht notwendig Schädlingsbefall unauffällig Pflanzenkrankheiten unauffällig Düngung: Bodenschutz: wie bei Mais frühzeitig geschlossene Bodenbedeckung (Blattflächenindex) von Ende März bis Ende September Bodenschutz über einen langen Zeitraum gegeben! BFI > 1! 13

14 Zustand der Versuchsflächen zu unterschiedlichen Zeitpunkten Hirschstetten, Foto: Gansberger, AGES Hirschstetten, Foto: Mayr, Hirschstetten, Grabenegg, AGES Foto: Mayr, AGES Grabenegg, Foto: Mayr, AGES 14

15 Zweites Vegetationsjahr (2013): Blühbeobachtungen Blühbeginn: 20. Juni Hirschstetten 26. Juni Grabenegg und Strem 10. Juli Schönfeld Vollblüte Bestand: 2 Wochen nach Blühbeginn Blühdauer: ca. 2,5 Monate - trotz Hitze und Trockenheit waren bei der Ernte (Mitte September) noch Einzelblüten vorhanden 15

16 Zweites Vegetationsjahr (2013): Blühbeobachtungen Wien, Wien, Foto: Schraml Foto: Schraml Wien, Foto: Schraml Wien, Wien, Foto: Foto: Schraml 16

17 Zweites Vegetationsjahr (2013): Biomasseerträge Silphium, Mais Trockenmasseerträge (kg/ha) Silphium-Septemer 2013 Mais 2013 Mais (5 Jahresdurchschnitt)* Grabenegg Schönfeld Hirschstetten Strem, Praxisversuch *Ergebnisse: Durchschnitt Grabenegg: AGES Sortenwertprüfung Schönfeld: AGES Sortenwertprüfung Hirschstetten: BOKU Versuchswirtschaft Groß Enzersdorf Strem: Fachschule Güssing 17

18 Zustand der Versuchsflächen im Juli 2013 Grabenegg, Foto: Gansberger, AGES Schönfeld, Foto: Weinhappel, AGES Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES Strem, Foto: Legath, AGES 18

19 Zweites Vegetationsjahr (2013): Erntetechnik Strem, Foto: Legath, Biogas Strem Strem, Foto: Legath, Biogas Strem Strem, Foto: Legath, Biogas Strem Strem, Foto: Legath, Biogas Strem 19

20 Zweites Vegetationsjahr (2013) Blüten-Beflugzählungen Silphie, Luzerne, Sonnenblume Projektergänzende Arbeiten (Bachelorarbeit BOKU) Sheila Greistorfer, Stefan Wildzeiss Betreuerin: Dr. Bärbel Pachinger Datenerhebung: Anzahl Bütenbesucher/m² 10 min Beobachtungszeit 3 Termine, 3 Wiederholungen Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES Hirschstetten, Foto: Mayr, AGES 20

21 Zweites Vegetationsjahr (2013) Blüten-Beflugzählungen Silphie, Luzerne, Sonnenblume 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Durchschnittliche Menge an Blütenbesuchern Hummeln, Wildbienen, Honigbienen, Andere Blütenbesucher Silphie Luzerne Sonnenblume Honigbiene Wildbienen Hummeln Andere Blütenbesucher

22 Zusammenfassung Erstes Vegetationsjahr Auspflanzung Bewässerung Unkrautregulierung Schädlingsbekämpfung Krankheitsbekämpfung Düngung Zweites Vegetationsjahr Unkrautregulierung Schädlingsbekämpfung Krankheitsbekämpfung Düngung Biomasseertrag Bodenschutz Blühdauer Bienenbeflug der Silphium-Blüten 22

23 Schlussfolgerung Silphium perfoliatum L. ist eine ausdauernde Pflanze mit jährlich hohen Biomasseerträgen. Im ersten Vegetationsjahr ist ein hoher Aufwand für die Bestandesetablierung (Auspflanzung, Unkrautbekämpfung) notwendig. Ab dem zweiten Vegetationsjahr sind nur mehr Düngung und Ernte erforderlich. In der ökonomischen Bewertung von Silphium gegenüber einjährigen Energiepflanzen muss der geringe Aufwand in den weiteren Nutzungsjahren (über 10 Jahre möglich) berücksichtigt werden. Der Boden ist über einen lange Zeitraum durch eine geschlossene Pflanzendecke geschützt. Die attraktiven Blüten von Silphium perfoliatum L. geben speziell für Honigbienen ein zusätzliches Nahrungsangebot für einen langen Zeitraum. 23

24 Ausblick 2014 Geplant sind: Umfassende Labor- und Feldversuche zur Optimierung des Saatgutes für eine Feldaussaat mit herkömmlichen Sämaschinen Weitere Ermittlungen von Ertragsdaten auf allen Versuchsflächen Erhebungen von Parametern zur Optimierung der Kulturführung Beurteilung des Energiepotentials für die Biogas- und Bioethanolerzeugung sowie die thermische Verwertung Untersuchungen ausgewählter umweltrelevanter Parameter (Stickstoffbindung bzw. -verlagerung im Boden, CO 2 -Senkepotential, CO 2 -Emissionen, Infiltrationsrate) Eine ökonomische Bewertung im Vergleich zu anderen Energiepflanzen 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Weitere Informationen unter: 25