Minimalbodenbearbeitung, NoTillage und Erosionsschutz

Transkript

1 Minimalbodenbearbeitung, NoTillage und Erosionsschutz Rosner J.: Amt der NÖ Landesregierung, Abteilung Landwirtschaftliche Bildung, 3430 Tulln,

2 Interrillerosion Oder Mulch und Direktsaat

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4 Tullnerfeld Gollarn 2009

5 Gollarn 2009 Direktsaat

6 Anbau quer zur Fallinie kaum Erosionseffekt

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8 10. August 2010 Betrieb.Zaussinger- NoTill farmer seit 11 Jahren

9 Vis a vis Feld Konventionelle Bewirtschaftung 29. August 2011 Betrieb Zaussinger

10 Pflugeinsatz NoTill Johann Peck Andau

11 Pflugeinsatz NoTill

12 Konventionell mit Pflug 9 Jahre pfluglos Konventionell mit Pflug Staunässe nach jedem Starkregen 9 Jahre pfluglos Keine Staunässe

13 Pro ha im Boden: 25 t Flora 5 t Fauna Entspricht 6 GVE

14 Internationale Tendenzen in der Bodenbearbeitung ha NoTill Kentucky Mr. Jung Mio ha No Till Mio. ha No Till Mio. ha No Till Mio. ha No Till Mio. ha No Till Mio. ha No Till Länder: USA (25 Mio. ha), Canada (12 Mio. ha), Brasil, Argentina Latin America > 60 Mio. ha, Australia (> 10 Mio. ha) Mehr als 98 % von der NoTill Fläche in diesen Ländern

15 Viele Landtechnische Entwicklungen der letzten Jahrzehnte verursachen erst Probleme

16 Gründe für No Till Senkung der Produktionskosten Geringere Befahrhäufigkeit weniger Bodenverdichtung Weniger Arbeitszeit pro ha mehr Schlagkraft Bewirtschaftung von mehr Fläche möglich Geringere Maschinenbeanspruchung Verhinderung von Wind - Wasser Tillage Erosion Erhöhung des Humusgehaltes Verbessertes Wasserspeichervermögen Signifikant höhere Aggregatstabilität bessere Tragfähigkeit und Befahrbarkeit der Felder Langfristig bessere Erträge Geringere CO 2 Freisetzung in die Atmosphäre niedrigerer Treibstoffverbrauch als Ursache geringerer Greenhouseeffekt Beitrag zu Klimaabkommen

17 Ästhetik hat nichts mit Einkommen zu tun! Die Wirtschaftlichkeit des Systems ist entscheidend! (Rolf Derpsch)

18 Direktsägeräte für No Till farming Canada

19 Kinze 250 Direktsämaschine USA

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23 Kuhn Maxima umgebaut von Schneidscheiben auf Coulterscheiben die lockere Erde benötigt man nach der Saatrille zum Schließen dieser

24 Coulterdiscs Scheiben zum Schließen des Säschlitzes mit der vorher durch die Coulterdiscs gelockerten Erde

25 Hollabrunn Herbst Mulchsaat Direktsaat

26 Direktsaat Winterweizen in Körnermaisstoppeln Tullnerfeld 2009

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28 NoTill Demofeld Landwirtschaftliche Fachschule Hollabrunn Vorfrüchte: 2009 Körnermais Stoppelbearbeitung mit Scheibenegge, Wintergerste - Mulchsaat mit Kuhn Speedliner September 2009 Gründeckenanbau 29. Juli Boden mäßig feucht Gründeckenmischung: ACKERGRÜN pro ha 2kg Ackerbohne, 2 kg Sojabohne, 10 kg Futter Körnererbse, 6 kg Saatwicke; zusätzlich 50 kg Ackerbohne vor der Saat mit Mineraldüngerstreuer ausgestreut

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30 Saat mit hochgestellten Scheibenegge Vorwerkzeug Direktsaat ohne Stoppelsturz oder anderer Bodenbearbeitung (NoTill) Nachfrucht 2011: Silomais im NoTill - Verfahren

31 Begrünung Hollabrunn September 2010

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33 > 70 t GM pro ha November September 2010

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37 30. August 2011

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39 Idente Sorte, gleicher Anbautermin, idente Düngung und identer Pflanzenschutz Ertrag KM 2011 Konventioneller Anbau NoTill Feuchtigkeit 38.4 % kg/ha Konventionell Feuchtigkeit 32.5 % kg/ha

40 Mais auf Wechselwiese Mario Schmoll Melk NÖ

41 Mais nach Grünroggen Mario Schmoll Melk NÖ

42 Mais nach Wintergerste Mario Schmoll Melk NÖ

43 Mais nach dem 1.Schnitt 50% gepflügt Erosion bis zum Wohnhaus Mario Schmoll Melk NÖ

44 Projekt: Einsatz modernster Mulch und Direktsätechnik Feldtag August 2009 Obersiebenbrunn Gründeckensaat in Getreidestoppeln

45 Symposium und Feldtag Hollabrunn 11.August 2010

46 Cross Slot

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48 Amazone Cayena Zinkensämaschine

49 Felddemonstration Seitenstetten 17. August 2011

50 John Deere 750

51 Eigenbausämaschine Herr Zaussinger Wullersdorf für NoTill

52 Nach der Felddemonstration > 30 % Strohrückstände an der Bodenoberfläche - MULCHSAAT > 70 %...NO TILL Bodenbearbeitungsversuch NoTill Parzelle Hollabrunn 2010

53 NoTill Sojabohnen in Maisstroh Argentinien 2010

54 NoTill Direktsämaschine Argentinien

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56 NoTill Zuckerrüben Bezirk Hollabrunn 2005: 79,4 t/ha 17,6 % Zuckergehalt 2008 Ø > 70 t/ha

57 NoTill Zuckerrüben 30. August Ø Ertrag vergleichbar mit Konventionell

58 NoTill Ölkürbis 30. August 2011

59 NoTill Wintergerste in gehäckselte Silomaisstoppeln Anbau 26. September 2011 mit Horsch Pronto umgerüstet von Scheibeneggenvorsatz auf Coulterscheiben

60 WG Hollabrunn 31. Oktober 2011

61 Direktsaat Winterroggen in Senf - Phaceliagründecke Versuchsvarianten Direktsaat Direktsaat nach Round up Messerwalze Direktsaat Messerwalze nach Round up Direktsaat Mulchhäcksler Direktsaat Mulchhäcksler nach Round uo Direktsaat Mulchhäcksler Scheibenegge - Mulchsaat Sorte Minello 90 % + Dukato 10 % 300 K/m²

62 1 3 mm Wasser pro Tag von Tau abrinnend

63 Coulterscheiben - Vorsatz

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66 Scheibenegge - Mulchsaat

67 NoTill Messerwalze

68 NoTill ohne Messerwalze NoTill nach Messerwalze

69 NoTill

70 Grenzen von No Till Fruchtfolge Krankheiten Schädlinge N-S-Amerika: Mais - Sojabohnen

71 Fusarium sp. NoTill Körnermais Tulln

72 Pflanzenschutzprobleme F. Graminearum 30% F. Avenaceum 14% F. Poa 12% F. Tricinctum 2% F. Sporotrichoides <1% F. Subglutinans 22% F. Proliferatum 12% F. Equiseti 1%

73 Maiszünsler Ostrinia nubilalis

74 Larve Maiszünsler Ostrinia nubilalis

75 Seichtes Einmischen der Strohrückstände zur Rotteförderung

76 Gründeckenmanagement Frostwirkung Häckseln

77 Gründeckenwalze statt Häckseln Entwicklung Amt der NÖ Landesregierung Abteilung Landwirtschaftliche Bildung 2006/09

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80 Väderstad Crosscutter concept Ultra shallow tillage Knife on untouched ground is like using a knife on a cutting board very effective Every 22 cm there is a cut, this ensures good material breakdown

81 Crosscutter in Sunflower Crosscutter in Maize

82 Wissenschaftliche Ergebnisse Klik et al. Universität für Bodenkultur Institut für Hydraulik und Landeskulturelle Wasserwirtschaft

83 Erosions Versuchsstellen NÖ Pyhra N = 883mm, T = 8,6 C Pixendorf N = 768mm, T = 9,7 C N = 686mm, T = 9,5 C Tulln Pixendorf Mistelbach Pyhra Kirchberg BB BB E BB E BB E Bundesland NÖ NÖ NÖ NÖ Steiermark Jahresniederschlag (mm) Mittlere Jahrestemperatur ( C) ,4 9,4 9,6 9,4 9,1 Bodenart lehmiger Ton sandiger Schluff lehmiger Schluff sandiger Lehm lehmiger Sand Hangneigung (%) Untersuchte Varianten CT, RT, NT, MB CT, RT, NT, MB CT, RT, NT CT, RT, NT CT, RT, NT CT, RT, NT CT, RT, NT CT, RT, NT Anzahl der Wh Versuchsbeginn

84 Erosionsmeßstellen NÖ

85 Landwirtschaftliche Fachschule Mistelbach Begrünte Abflussmulden

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87 Sedimentkollektor Probenteiler

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89 Abträge Verluste, Werte gewichtet gegenüber konventioneller Bearbeitung mit Pflug Klik et al. Univ. f. BOKU Konventionell Mulchsaat Direktsaat Bodenabtrag t/ha ,2 Reduktion 75 % 87 % Corg - Verlust kg/ha Reduktion 67 % 82 % N-Verlust kg/ha Reduktion 51 % 73 % P-Verlust kg/ha 7 1,9 0,9 Reduktion 73 % 87 % Abfluss in mm Herbizidverlust % ausgebracht 2,20% 1,01% 0,57% Reduktion 55 % 74 % Herbizidverlust im Abfluss 1,73% 0,87% 0,17% Reduktion 50% 90% Herbizidverlust im Abtrag 3,09% 1,16% 1,99% Reduktion 62% 36%

90 Erdabtrag Wassereosion NÖ ,5 Direktsaat 6,1 6,7 4 Pixendorf/Tullnerfeld Pyhra bis 2002 Mistelbach Mulchsaat 12, Konventionelle Saat t pro ha

91 Weltweit gehen durch Erosion jährlich 10 Mio ha Ackerland verloren mm Erdabtrag jährtlich tolerierbar (= 15 t/ha/jahr) mm in der Praxis auftretend Bodenneubildung in Mitteleuropa: 1 t/ha/jahr In der BRD sind in den letzten 50 Jahre cm Bodenauflage erodiert Ertragsrückgang % (Welt online : Jahrtausendwerkzeug Pflug soll auf den Schrott )

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95 N - Verluste pro ha und Jahr Pixendorf Direktsaat 2 Mistelbach Direktsaat 5 Pixendorf Mulchsaat 5 Mistelbach Mulchsaat 6 Pixendorf Konventionell 16 Mistelbach Konventionell N Verluste kg/ha/jahr

96 P - Verluste pro ha und Jahr Pixendorf Direktsaat 1 Mistelbach Direktsaat 2,5 Pixendorf Mulchsaat 2,5 Mistelbach Mulchsaat 4 Pixendorf Konventionell 9 Mistelbach Konventionell P - Verlustekg/ha/Jahr

97 CO2-C-Freisetzung 2008 (t ha -1 ) CO2-C-Freisetzung 2007 (t ha -1 ) MW CT RT NT CT RT NT Pixendorf Tulln CO 2 -C-Freisetzung Messperiode April bis November Dargestellt sind Minimum, Mittelwert und Maximum aus jeweils drei Feldwiederholungen für die Standorte Pixendorf und Tulln (Klik et al.) MW CT RT NT CT RT NT Pixendorf Tulln CO 2 -C-Freisetzung Messperiode Februar bis Juli Dargestellt sind Minimum, Mittelwert und Maximum aus jeweils drei Feldwiederholungen für die Standorte Pixendorf und Tulln (Klik et al.)

98 Biomasse-C (mg 100 g -1 TS -1 ) FCH4; FN2O (mg m -2 h -1 ) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2 0,74 0,43 0,36 0,19 0,17 0,23-0,015-0,024-0,022 Methan Lachgas Kohlendioxid CT RT NT 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2 FCO2 (g m -2 h -1 ) Abbildung 32: Methan-, Lachgas- und Kohlendioxidflüsse mit geschlossen-statischen Kammern am 9. Juni 2008 in Pixendorf (Mittelwerte aus drei Feldwiederholungen) (Klik et al.) CT RT NT Kirchberg Mistelbach Pixendorf Pyhra Tulln Mikrobielle Biomasse (in mg Biomasse-C 100 g-1 TS-1) für die untersuchten Standorte und Varianten (Klik et al.)

99 Organischer Kohlenstoff im Boden Umrechnung von Massenprozent auf Tonne pro Hektar (über Lagerungsdichte) für die Tiefenstufe 0-30 cm Corg_0-30 cm (t ha -1 ) ,2 89,6 CT RT NT 74,5 77,1 66,3 65,1 66,8 60,4 62,8 Pixendorf Tulln Kirchberg am Walde CT << RT < NT (Trümper G. u. A.Klik)

100 % SA S P ixendorf Aggregatstabilität 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Variante 1 konventionell Variante 3 reduziert Variante 4 keine Bearbeitung Aggregatstabilität (SAS) Standort Pixendorf - Tullnerfeld Es zeigt sich deutlich der Zusammenhang zwischen Aggregatstabilität und Bodenbearbeitungssystemen. Durch konventionelle Bodenbearbeitung verlieren die Bodenaggregate mehr als 50 % ihrer Stabilität. (Klik et al. 2008) n = 9

101 Kraftstoffverbrauch (l/ha) Untersuchung der verfahrensbedingten Kohlendioxidemissionen Tulln 2008 CO 2 Emissionsfaktor 3,15: 70,00 60,00 180,76 kg CO 2 /ha 89,36 kg CO 2 /ha 19,50 kg CO 2 /ha Anbau (Kreiselgrubber+Sämaschine 3 m bei CT und RT; NT:Väderstad 3 m) 50,00 40,00 19,46 Pflug (4 scharig, 1,52 m) Kurzscheibenegge (3 m) 30,00 20,00 32,19 23,78 10,00 0,00 5,74 4,59 6,19 CT RT NT Mittlerer Kraftstoffverbrauch beim Anbau von Winterweizen mit unterschiedlicher Bodenbearbeitung (Mittelwerte von drei Wiederholungen) (KIik, Schüller und Moitzi 2008)

102 CT RT NT Treibstoffverbrauch (l/ha) Arbeitszeitaufwand (min/ha) , Mittlerer Kraftstoffverbrauch und Arbeitszeitaufwand für die Bodenbearbeitung und dem Anbau von Winterweizen bei unterschiedlichen Bodenbearbeitungssystemen (Mittelwerte aus 3 WH) (Klik u. Moitz 2008i) CT RT NT Bewegtes Bodenvolumen (m³) Treibstoffverbrauch (l/100m³) ,388 2,599 2,654 Mittlerer Kraftstoffverbrauch bezogen auf das bewegte Bodenvolumen (Kilk u. Moitzi 2008)

103 Dieselverbrauch Obersiebenbrunn August 2009 Anbau Herbstgründecke Diesel Liter/ha 40 Mulchsämaschine 35 Tiefenlockerer Grubber Flügelschar Grubber Doppelherzschar 30 9,9 Kreiselegge - Sämaschine Pflug 6,8 Kurzscheibenegge ,5 16, ,6 7,4 8,7 7,7 0 Pflug Grubber Grubber + Tiefenlockerer Mulch-Direktsaat

104 kg CO 2 pro ha 100 CO 2 -Ausstoß bei Gründeckenanbau Obersiebenbrunn August 2009 Mulchsämaschine ,3 Tiefenlockerer Grubber Flügelschar Grubber Doppelherzschar Kreiselegge - Sämaschine Pflug Kurzscheibenegge 17, ,4 44, , ,2 19,7 20,3 0 Pflug Grubber rubber + Tiefenlockerer Mulch-Direktsaat

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106 Ertragsergebnisse Erosionsversuch Mistelbach-Pyhra(St.Pölten)-Pixendorf(Tulln) Rosner, Zwatz-Walter, Deix, Bartmann, Ofner, Spieß Bodenbearbeitungs- Mistel- Pyhra Pixen- methode bach St.Pölten dorf Tullnnerfeld Konventionell Grubber-Pflug Grubber Mulchsaat kgPhacelia+8kgBuchweizen+ 3kgAlexklee 3kgPerserkle+2kgSenf+ 2kgÖlrettich Grubber-Mulchsaat kgPlatterbse+11kgSoWicke+3,7kgBuch- Weizen+1kgAlex.klee+ 1kgPerserklee+ 0,4kgSenf Grubber-Direktsaat kgPhacelie+3kgSenf Grubber-Direktsaat kg SoGerste Frühjahrssaat Pixendorf 2011 Ackerbohne Grubber-Direktsaat kg Grünroggen

107 Erträge mehrjährig 5 Standorte NÖ 2011 NoTill 90 Minimal 98 Tu-Py-Mi-Ob-Hl Minimiert 99 Konventionell Ertrag in % Versuchsdurchschnitt

108 Nettoerlöse mehrjährig 5 Standorte NÖ 2011 Tu-Py-Mi-Ob-Hl NoTill 113 Minimal 113 Minimiert 109 Konventionell Erlös in % Versuchsdurchschnitt

109 Hollabrunn Zuckerrüben 2011 Ertrag und Nettoerlös Erlös Ertrag 117 NoTill Minimal Minimiert Konventionell % vom Versuchsdurchschnitt

110 Fungizidtest Bodenbearbeitungsversuch Sommer Durum Tulln 2006 Swing Gold + Caramba 1000 No Tillage - keine Bodenbearbeitung Pronto Plus ohne Fungizid Swing Gold + Caramba Reduziert Scheibenegge 1 mal Pronto Plus ohne Fungizid Swing Gold + Caramba Reduziert Grubber 2 mal 260 ohne Fungizid Pronto Plus Swing Gold + Caramba Konventionell Grubber - Pflug 240 Pronto Plus ohne Fungizid DON µg/kg

111 Fungizidtest Bodenbearbeitungsversuch Sommer - Durumweizen Obersiebenbrunn No Tillage - keine Bodenbearbeitung Reduziert Scheibenegge 1 mal Reduziert Grubber 2 mal Swing Gold + Caramba Konventionell Grubber - Pflug Pronto Plus Ohne Fungizid DON ppb

112 PRODUKTIVITÄT (Breuer BOKU 2010) Konventionell.5.8h/ha h am Feld 170 ha/jahr Ernte kg/ha Arbeitsproduktivität. 860 kg WW/h NoTill..2.6 h/ha h am Feld 384 ha/jahr Arbeitsproduktivität.1920 kg Weizen/h

113 Agrarumweltprogramm ÖPUL 2007 Übersicht Begrünung von Ackerflächen Mulchsaat Begrünung von Ackerflächen Begrünungsvariante D 31. Aug. 2. März Aktiver Anbau von mindestens 2 abfrostenden Begrünungskulturen nach Umbruch aktiver Anbau einer Hauptkultur mittels Mulch-/Direktsaat Unzulässige Folgekulturen: sonstige Ackerflächen; Blühfläche, Ackerfutterkulturen, GLÖZ A, SL Grünbrache, Bodengesundung,. (auch wenn aktiv angelegt!), Teilnahme an Maßnahme MZ Bei jeder D-Fläche Kreuz in Spalte MZ 190,- /ha + 40,- /ha Mulchsaat-Zuschlag

114 Mulch-/Direktsaat Teilnahme an der Maßnahme Begrünung Jährliche Mulch-/Direktsaat Maximal 4 Wochen zwischen erster Bodenbearbeitung und Anbau Keine wendende Bodenbearbeitung verpflichtend auf allen Variante D Flächen möglich bei Variante B, C, C1 und D1 Prämie EUR 40/ha

115 Regenwürmer Tulln und Pixendorf 5 Messungen No Till - keine Bodenbearbeitung 19,2 35,8 Minimalbodenbearbeitung einmal Scheibenegge 10,6 15,4 Konventionell Grubber + Pflug 6 8, Regenw ürmer Tulln - Pixendorf Gesamtdurchschnitt 2004 und 2005 je 2 Messungen, Messung Gew icht/m² Regenw ürmer Tulln - Pixendorf Gesamtdurchschnitt 2004 und 2005 je 2 Messungen, Messung Zahl/m²

116 Zusammenfassung Mulch und Direktsaatmethoden sind ausgereift und funktionieren in der Praxis. Bei intelligenter Ausnutzung von ÖPUL können optimal Förderungen lukriert werden, die gemeinsam mit den Einsparungen etwaige Ertragseinbußen mehr als kompensieren. Bei den ökonomischen Betrachtungen dürfen Nährstoff Pestizid und Bodenverlust nicht unterschätzt werden. Getreide Maisfruchtfolgen erfordern ein seichtes Einarbeiten der Ernterückstände zur Rotteförderung phytosanitäre Zwänge. Nach der Ernte muss der Kulturpflanzenaufwuchs GRÜNE BRÜCKE für Schädlinge und Krankheiten. Fusariosen, Gelbverzwergungsvirus, Blattläuse, Kohlerdflöhe.. rasch eliminiert werden.

117 Rascher Gründeckenanbau im Sommer bis Ende August Nichtabfrostende Gründecken unterdrücken Unkräuter, erfordern aber ein Totalherbizid im Frühjahr Mykotoxinbildung durch Fusariosen ist durch Bodenbearbeitung in bestimmten Fruchtfolgen zu vermeiden. Eine Verringerung der Produktionskosten (Kosten, Arbeitszeit) ist möglich und hinkünftig anzustreben. Ein Patentrezept für eine Bodenbearbeitung kann nicht erstellt werden, weil die zu setzenden Maßnahmen von der Fruchtfolge und der Bodenart abhängen. Versuchsergebnisse:

118 Es ist nicht die kräftigere Art die überlebt, auch nicht die intelligenteste, sondern die, die am schnellsten auf Änderungen reagiert Charles Darwin Alles was gegen die Natur ist, hat auf Dauer keinen Bestand