Nachhaltige Fruchtfolgen im Energiepflanzenanbau

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1 Seminr für Biogs-SpezilberterInnen , LK Oberösterreich, Linz Nchhltige Fruchtfolgen im Energiepflnzennbu 1 Inhlt Herusforderungen/Ziele Projekte, Methoden und Versuchsdurchführung Ausgewählte Ergebnisse us den Forschungsprojekten Zusmmenfssung/Kernussgen Weitere (zukünftige) Strtegien und Forschungsbedrf Übungsbeispiel: MHE und Humusbilnz einer Fruchtfolge 2

2 Herusforderungen/Ziele Entkoppelung des Energiepflnzennbus von der Lebens- und Futtermittelproduktion Klimschutz im Einklng mit Nturschutz Energiepflnzennbu in stndortngepssten und ökologisch usgewogenen Fruchtfolgesystemen Effiziente und leistungsfähige Einzelglieder in der FF Optimierung des Fermenttionsprozesses Ökologie und Ökonomie gewährleisten und bewerten 3 Projekte, Methoden und Durchführung Projekt Optimierung der Methnusbeute us Zuckerrüben, Silomis, Körnermis, Sonnenblumen, Ackerfutter, Getreide, Wirtschftsdünger und Rohglyzerin unter den Stndortbedingungen der Steiermrk Optimierung der Methnerzeugung us Energiepflnzen mit dem Methnenergiewertsystem Agrrische Rohstoffbsis für die Biogsproduktion I Agrrische Rohstoffbsis für die Biogsproduktion II Biogs Gesmtbewertung BioEnergy 22+ Inhlte Bestimmung von Co-fermenttionseffekten usgewählter Rohstoffmischungen Erstellung von Modellfruchtfolgen smt Humusbilnzierung Erstellen von Modellfruchtfolgen (ökologisch und konventionell) für die Regionen Weinviertel, Eisenwurzen Nord und Eisenwurzen Süd Erstellen von Modellfruchtfolgen (ökologisch und konventionell) für die Regionen Grieskirchen- Kremsmünster, Mrchfeld und Oststeirisches Hügellnd Anbuversuche: ökologische Fruchtfolgeglieder und konventionelle Mischnbusysteme, Gülle ls Dünger ökologische und ökonomische Bewertung der Biogsproduktion us grrischen Rohstoffen 2-Kultursysteme: WR vor Mis, WR vor Hirse unter pnnonischen Klimedingungen 4

3 Projekte, Methoden und Durchführung Methnhektrertrg [m 3 N CH 4 /h] Biomsseertrg [t TM/h] spez. Methnusbeute [l N CH 4 /kg otm] Kultur/Sorte stndörtlichen Bedingungen Bewirtschftung/Mngement (z.b. Anbuund Erntetermine, Kulturführung, ) Kultur/Sorte Bewirtschftung/Mngement (z.b. Erntetermin Entwicklungsstdium) Konservierung (Silgequlität, ) 5 Projekte, Methoden und Durchführung Versuchsstndorte Schwnenstdt Getreide Lenzing&Schörfling Getreide Hidershofen Mis Tulln Mis, Hirse Gr.-Inzersdorf Zuckerrübe Gr. Enzersdorf Mis, Sonnenblume, Hirse, Getreide Admont-Buchu Wiesengrs Fruenkirchen Zuckerrübe Lnzenkirchen Sonnenblume, Hirse Ilz Sonnenblume Rumberg-Gumpenstein Wiesengrs Ruden Mis Klsdorf Mis Gleisdorf Getreide, Mis, Hirse 6

4 Projekte, Methoden und Durchführung Vorgngsweise bei der Erstellung von Modellfruchtfolgen: Auswhl der Region/Anbugebietes Definition der Fruchtfolgenusrichtung (spezilisiert, integriert, ethisch korrekt) Dtengrundlge: - Kulturrtenverteilung der Ackerfläche (Invekos) - Berter/Experten zu regionstypischen FF - Biomsseerträge us Anbuversuchen bzw. Litertur (BMLFUW, 22; ÖLW) - Methnusbeuten ufgrund eigener (ILT) Untersuchungen bzw. Literturdten 7 Projekte, Methoden und Durchführung Vorgngsweise bei der Erstellung von Humusbilnzen (gemäß VDLUFA*, 24): Humussldo = Humuszufuhr minus Humusbedrf Bestimmung des Humusbedrfs Bestimmung der Humuszufuhr (Reproduktionsleistung orgn. Mterils) Bewertung der Humusversorgung - Sehr niedrig (< - 2) - Niedrig (- 2 bis 76) - Optiml (- 75 bis 1) - Hoch (11 bis 3) - Sehr hoch (> 3) * VDLUFA: Verbnd Deutscher Lndwirtschftlicher Untersuchungs- und Forschungsnstlten 8

5 Stndort Groß-Enzersdorf, Früh bis Mittelreif - 25 Mittelspät Spät Sehr spät > 35 Polynomisch (Früh bis Mittelreif - 25) Polynomisch (Mittelspät 26-28) Polynomisch (Spät 29-35) Polynomisch (Sehr spät > 35) 3 25 TS-Ertrg [t/h] TS-Gehlt [% FM] 9 Ausgewählte Ergebnisse 3 Reihe1 Reihe2 Reihe3 Reihe1 Reihe2 Reihe3 3 3 Reihe1 Reihe2 Reihe3 Gr.-Enzersdorf (NÖ) Gleisdorf (Stmk.) Tulln (NÖ) Milchreife Teigreife Physiolog. Reife TM [t/h] Atletico KXA 5233 KWS 1393 KXA 5251 Atletico KXA 5233 KWS 1393 KXA 5251 Atletico KXA 5233 KWS 1393 KXA 5251 Abb.: Stndort x Sortenvergleich Mis (Gr.-Enzersdorf, Gleisdorf und Tulln; 26) 1

6 Atletico (S28), Groß-Enzersdorf 26 Methnertrg [m3 CH4/h] ,3 Methnhektrertrg TS-Gehlt [%] 22,9 27,5 35,2 42,5 46,2 5, 4, 3, 2, 1, TS-Gehlt [%] Kornbildung Milchreife Teigreife Physiologische Reife Vollreife Totreife, 11 Ausgewählte Ergebnisse mize CCM sunflower Clover rye sugr beet pig slurry Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Mischung 4 Mischung 5 Mischung 6 Mischung 7 Mischung 8 Mischung 9 Energiereich Proteinreich Ausgeglichen Mischung 1 Mischung 11 Mischung 12 Mischung 13 12

7 methne yield [l N CH4 kg -1 VS] bc c d mize CCM Sunflower clovergrss green-rye sugr beet pig slurry glycerine Fig.: Spezifischer Methnertrg der Energiepflnzen bei Mono-Fermentierung 13 Ausgewählte Ergebnisse 5 methne yield [l N CH4 kg -1 VS] b b mixtures Fig.: Spezifischer Methnertrg der 13 Rohstoffmischungen (gelb energiereich, rot proteinreich, grün usgeglichen, brun Misbsierte Mischung mit Rohglyzerin) 14

8 45 4 Mischung 4 Mischung 8 specific methne yield [l N CH4 kg -1 VS] (+1.2 %) ( %) mesured pig slurry sugr beet green-rye clover-grss sunflower CCM mize 5 mesured expected mesured expected Fig.: Co-fermenttionseffekt der Mischung 4 und Mischung 8 15 Ausgewählte Ergebnisse methne yield [l N CH4 kg -1 VS] c bc c c mixtures Fig.: Co-fermenttionseffekt der 13 Mischungen (gelb energiereich, rot proteinreich, grün usgeglichen, brun Mis-bsierte Mischung mit Rohglyzerin) 16

9 Jhr Kultur % in FF 1st yer Clover-grss (25 %) 1 Kleegrs m³ (Clover-grss) 2 Mis 25 2nd yer Mize (25 %) Ctch crop Zwischenfrucht 3 Kleegrs 4 3rd yer Zuckerrübe Clover-grss 6 (4 %) Sugr beet (6 %) Mis 2 Mize (2 %) Sonnenblume Sunflower 4 (4 %) Kürbis Pumpkin (9 %) m³ (Mize) Mischung 8 m³ (Ctch crop) 145 m³ (Clover-grss) 344 m³ (Sugr beet) 224 m³ (Mize) 174 m³ (Sunflower) m³ (Pumpkin) 4th yer 4 Grünroggen 25 Green rye (25 %) 1294 m³ (Green rye) Methnertrg pro Hektr und Jhr 17 Ausgewählte Ergebnisse residues & green orgn. Rest bzw. mnure Gründüngung slurrybiogsgülle 6 kg kg 22 kg 253 kg 96 kg 77 kg kg 158 kg Humuszufuhr + 43 kg/ Humusbedrf humus demnd kg 56 kg 373 kg 28 kg * berechnet nch VDLUFA, 24 18

10 Jhr Kultur Anteil in der FF Biomsse -ertrg [%] [t ots/h] Methnfktor [m 3 N /dt ots] CH4-Ertrg pro Hektr [m 3 N h -1-1 ] nur Kultur Fruchtfolge 1 Silomis , Silomis , Silomis , Silomis , b Brche (Kleegrs) , c Ölkürbis Methnhektrertrg der gesmten Fruchtfolge [m 3 N h -1-1 ] 8742 Humussldo [kg Humus-C/h] Fruchtfolge Humusbedrf Humusreproduktion pro Fruchtfolge pro Jhr Ausgngsfruchtfolge Berechnung nch VDLUFA (24) T.: Methnhektrerträge und Humusbilnzierung eines spezilisierten Energiepflnzennbus 19 Ausgewählte Ergebnisse Biol. Mrchfeld Grieskirchen Oststeirisches Hügellnd EP-Anteil MHE EP-Anteil MHE EP-Anteil MHE der FF [%] [m 3 N h -1-1 ] der FF [%] [m 3 N h -1-1 ] der FF [%] [m 3 N h -1-1 ] viehlos Rinder * * Schweine * * Konv. viehlos Rinder * * Schweine * * T.: Methnhektrerträge regionstypischen und integrierter Modellfruchtfolgen 2

11 Jhr Kultur % in FF Ertrg HP [t h -1 ] Ertrg NP [t h -1 ] MHE (Kultur) MHE (FF) 1 Kleegrs , Kleegrs Winterweizen Grünroggen , Silomis , Zwischenfrucht 5 Gerste Triticle Methnhektrertrg (Fruchtfolge) pro h und Jhr 1,59 Methnhektrertrg der Rindergülle pro h und Jhr 434 Methnhektrertrg gesmt 1,943 T.: Beispiel einer integrierten FF unter biologischer Bewirtschftung mit Rinderhltung in Grieskirchen- Kremsmünster (HP Huptprodukt, NP Nebenprodukt) 21 Ausgewählte Ergebnisse Trockenmsse in t h L (u) Rsdorf b bc c c 1. Ernte 2. Ernte L (g) LG (u) LG (g) SB (u) SB (g) M (u) M (g) GR+M (u) GR+M (g) WR+M (u) WR+M (g) Trockenmsse in t h RK (u) RK (g) RKG (u) RKG (g) Lmbch 1.Ernte 2.Ernte 3.Ernte SoBl (u) SoBl (g) M (u) M (g) GrRo+M (u) GrRo+M (g) WiRo+M (u) b WiRo+M (g) T.: Biomsseerträge biologische Fruchtfolgeglieder 22

12 T.: Biomsseerträge Mischfruchtnbu (konventionell) 23 Zusmmenfssung/Kernussgen Energiepflnzennbu/FF-systeme müssen stndortngepsst sein Ertrgreiche Kulturen/Sorten sollten in der Fruchtfolge enthlten sein FF soll eine usgewogene Dünge-/Nährstoff- /Humusbilnz ufweisen Durch Rohstoffmischungen können höhere spezifische Methnusbeuten erzielt werden 24

13 Zusmmenfssung/Kernussgen Vorteile von stndortngepssten und nchhltigen Energie-FF: gleichzeitige Produktion von Lebens- und Futtermitteln sowie von Rohstoffen für die Biogsproduktion (bei integrierten FF) Sicherung der Bodenfruchtbrkeit bzw. des Humusgehltes Höhere Methnusbeuten durch Co-fermenttionseffekte Ertrgsstilität Vermindertes Auftreten von Schädlingen und Unkräutern (z.b. Miswurzelbohrer, und -zünsler) => reduzierter Einstz von Pestiziden und Herbiziden Aufrechterhltung der Biodiversität uf den lndwirtschftlichen Flächen gesteigerte Wertschätzung in der Bevölkerung durch vielfältige Kulturlndschften 25 Weitere Strtegien/Forschungsbedrf Welche Auswirkung ht die Nutzung von lignozellulosehltiger Biomsse (= Verfügbrmchung von stilen C) uf die Humusbilnz Ökonomische und ökologische (Ökobilnzen) Bewertung von nchhltigen Fruchtfolgesystemen 26

14 Vielen Dnk für Ihre Aufmerksmkeit 27