Zwischenfruchtanbau als ein Beitrag zum Gewässerschutz im Energiepflanzenanbau

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1 Zwischenfruchtanbau als ein Beitrag zum Gewässerschutz im Energiepflanzenanbau Gunter Ebel 1/2, Jens Eckner 3, Ernst Walter 4, Daniela Zander 5, Carsten Rieckmann 6 1 Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.v., 2 LELF Brandenburg, Güterfelde; 3 Thüringer Landsanstalt für Landwirtschaft, Jena; 4 Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg; 5 Technologie und Förderzentrum Straubing; 6 Landwirtschaftskammer Niedersachsen Seiten der FNR: Thüringer Bioenergietag 1 Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen Basis Fruchtfolgeversuche seit 2005 an 7-11 Standorten 5 Standard-, 3-4 regionale Fruchtfolgen bestehend aus Pflanzen für die Biogasnutzung, Marktfrüchten und Zwischenfrüchten 4 Rotationen mit je 4-6 Fruchtfolgegliedern abgeschlossen pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung, Erarbeitung Handlungsempfehlungen Thüringer Bioenergietag 2

2 Rahmenbedingungen - Energiepflanzenanbau hindert/fördert Gewässerschutz? Einhalten Saldo 60 kg N/ha Ergänzungen/Alternativen zum Maisanbau, d. h. - veränderte Nutzungsrichtungen und Erntetermine, - Anbau bisher unbeachteter Kulturen, - Einordnung in Fruchtfolgen (z. B. GP-Getreide), - EU-Agrarpolitik - Greening - Chance für Ausweitung Zwischenfruchtanbau Thüringer Bioenergietag 3 Ziele Zwischenfruchtanbau / Untersaaten ganzjährige Bodendeckung, Nährstoffaufnahme in der Sickerperiode, Risiko der Nitratverlagerung zu vermindern, Erosionsminderung, Etablierung in unterschiedlichen Zeiträumen (nach Getreide-/Maisernte), Untersaaten: flächendeckend ohne Ertragsbeeinflussung Deckfrucht Thüringer Bioenergietag 4

3 Fragestellungen Wie wirkt sich der Anbau von abfrierenden und winterharten Zwischenfrüchten auf die N-Aufnahme der Pflanzen sowie auf die N-Verlagerung im Boden über Winter aus? Gewährleistet die Bodendeckung im Sickerzeitraum eine Verminderung der Stickstoffverlagerung? Wie hoch ist die Minderung des Deckungsbeitrages bei diesen wasserschutzrelevanten Maßnahmen? Welcher Förderbeitrag wäre notwendig, um mögliche monetäre Defizite auszugleichen? Thüringer Bioenergietag 5 Versuch - Winterzwischenfrüchte nach Getreide bzw. Mais Faktor A: Vorfrucht (Pflanzenart/ Erntetermin)* Stufe a1: Getreide Korn (Winterweizen oder -roggen) a2: Mais früh (S180 - S200) a3: Mais mittelfrüh bis mittelspät (S240 - S260) b1: ohne Winterbegrünung (Kontrolle) B: Zwischenfrucht (zeitlich versetzt) b2: Grünschnittroggen b3: Senf b4: winterharte Zwischenfrucht standortabhängig * Baden-Württemberg Mais planmäßig mit höherer Siloreifezahl (ca. um 40) Thüringer Bioenergietag 6

4 Standorte Zwischenfruchtversuch - 3 Anlagen, Zeiträume ; ; mj. Mittel Forchheim (BWB) Ascha (Bayern) Werlte (NiS) Burkersdorf (TH) Güterfelde (BB) Ackerzahl 45 (35-55) Niederschlag (mm) Temperatur ( C) ,3 7,5 9,0 7,1 9, Thüringer Bioenergietag 7 Zwischenfruchtversuch Güterfelde (BB), 1. Anlage Nmin nach Hauptfrucht Haupt- (Vor-)frucht Sorte / Reifezahl a1: Winterroggen a2: Mais a3: Mais Brasetto Salgado S200 Torres S250 Ernte Ertrag dt/ha 94 Korn 59 Stroh 174 dt TM/ha (31 % TM) 188 dt TM/ha (28 % TM) Nmin kg/ha 0-90 cm ,75 10,25 10,42 N-Entzug (kg/ha) Korn: N-Bilanz (kg/ha) ohne/mit FJ Nmin -18 / 7-86 / / Thüringer Bioenergietag 8

5 Zwischenfruchtversuch Güterfelde (BB), 1. Anlage Nmin nach Varianten Zwischenfrucht Haupt- (Vor-)frucht Zwischen- (Nach)frucht N-Entzug vor Winter kg/ha FJ a1: Winterroggen a2: Mais a3: Mais ohne GSR Senf WRü ohne GSR Senf WRü ohne GSR Senf WRü * * * * 8 6 N-Entzug (kg/ha) N-Bilanz (kg/ha) - mit Abfuhr 1) organ. N (GD) für Nachfrucht Durchschnitt Nmin 0-90 cm im Zeitraum n = 7 Termine 6,6 9,2 8,5 5,9 21,1 14,0 10,7 7,1 21,8 12,8 13,6 12, Thüringer Bioenergietag 9 Zwischenfruchtversuch Burkersdorf (TH), Boden- Nmin (kg N/ha) 0-60 cm, Grafik: Eckner 2014 Nmin (kg N/ha) Temperatur ( C) und Niederschlag (mm) Thüringer Bioenergietag 10

6 Zwischenfruchtversuch Güterfelde (BB), Entwicklung Nitrat-N, Bodenschicht 0-90 cm, Zeitraum 09/2013 bis 05/2014 Nitrat-N (kg NO 3 -N/ha) ohne Winterbegrünung nach Mais (frühe RG a2b1) cm cm cm Thüringer Bioenergietag 11 Untersaaten in Wintergetreide (Aussaat Frühjahr) August /12: Aussaat Getreide-GP einheitlich am Ernte einheitlich ; Knaulgras Aussaat Frühjahr Untersaaten Aussaat am ; Weidelgras Aussaat Frühjahr Ernte am (b2, b4) und (b2-b4) Serradella Thüringer Bioenergietag 12

7 Nachhaltige Ganzpflanzengetreideproduktion Untersaaten in Getreide Trockenmasseertrag 2012 (dt/ha) Trockenmasseertrag 2013 (dt/ha) Winterroggen Wintertriticale Winterroggen Wintertriticale Frühjahrseinsaaten Risiko sehr späte lückige Entwicklung (2012) bis Totalausfall (13), Knaulgras mit Herbstaussaat direkt nach Getreidesaat für Standortbedingungen NO-Deutschlands zu empfehlen (keine Konkurrenz der Getreide-GP, flächendeckende Entwicklung Knaulgras, bei entsprechender Bestandesführung erntewürdig) Thüringer Bioenergietag 13 Einordnung Ganzpflanzengetreide in Fruchtfolgen Fokus Nachfrucht NO-Deutschland Monate Winterroggen Ganzpflanze + Knaulgras Saat Herbst Knaulgras Sommerung (Mais/SuG/ Phacelia (Gründüngung) Wintergetreide Korn Winterraps Korn Wickroggen plus (mit Wiesenschwingel gemeinsame Aussaat) Senf (Gründüngung) Wiesenschwingel Mais/ SuG/ Sommerung (Mais/SuG/ Thüringer Bioenergietag 14

8 Biogassubstrat Biodiversität Beispiel Wickroggen Thüringer Bioenergietag 15 Einordnung Ganzpflanzengetreide in Fruchtfolgen Fokus Nachfrucht NO-Deutschland Monate Winterroggen Ganzpflanze + Knaulgras Saat Herbst Knaulgras Sommerung (Mais/SuG/ Phacelia (Gründüngung) Wintergetreide Korn Winterraps Korn Wickroggen plus (mit Wiesenschwingel gemeinsame Aussaat) Wintergerste Ganzpflanze Sorghum (b. x s.) So.zwischenfrucht Senf (Gründüngung) Wiesenschwingel Mais/ SuG/ Sommerung (Mais/SuG/ Mais (Sobl.) Einj. Weidelgras Wintergetreide Korn Thüringer Bioenergietag 16

9 Ausblick standortspezifische Auswertung und Zusammenfassung der pflanzenbaulichen Daten und Entwicklung des Boden-Nmin in der Sickerperiode für die abgeschlossenen zwei Anbauperioden, Integration Sekundärauswertung Zwischenfruchtanbau Versuche Landeseinrichtungen, detaillierte Auswertung Unteraaten-/Düngungsversuche Ganzpflanzengetreide aus Sicht Nmin EVA gemeinsame ökonomische/ökologische Auswertung (vgl. Fragen), EVA-Gesamtprojekt Broschüre zum Energiepflanzenanbau und Gewässerschutz geplant Thüringer Bioenergietag 17 Danke für die Aufmerksamkeit und die Förderung! - Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft; - Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. (FKZ: ; ; ; ) Gunter Ebel Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.v Stahnsdorf Feldtag Güterfelde 18

10 Thüringer Bioenergietag 19 Untersaaten nach der Maisernte Thüringer Feldtag Güterfelde Bioenergietag 20

11 Untersaaten 3-5 Wochen nach der Saat Mitte Juni Thüringer Bioenergietag 21 Auflockerung Energiepflanzenfruchtfolgen Zwischenfruchtanbau Buchweizen Senf Phacelia Thüringer Bioenergietag 22

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