Vorfruchtwirkung verschiedener Zwischenfrüchte für den Ökologischen Landbau geprüft

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1 Vorfruchtwirkung verschiedener Zwischenfrüchte für den Ökologischen Landbau geprüft Zwischenfrüchte können vielerlei Funktionen ausüben und sind ein wichtiger Bestandteil der Fruchtfolgen ökologisch wirtschaftender Betriebe. Insbesondere für die wachsende Zahl viehloser Biobetriebe sind Zwischenfrüchte mit einer hohen Vorfruchtwirkung von Interesse. Im Rahmen des Projektes Leitbetriebe Ökologischer Landbau in NRW werden Versuche zur Wirkung verschiedener Zwischenfrüchte auf die Folgefrucht untersucht. Im Ökologischen Landbau hat der Zwischenfruchtanbau für den Humus- und Nährstoffkreislauf der vielfältigen Fruchtfolge eine besondere Bedeutung. Neben dem Nährstoffaspekt wird einigen Pflanzen wie z.b. Malve oder Buchweizen eine phytosanitäre Wirkung zugesprochen. Die in verschiedenen Untersuchungen nachgewiesenen Vorteile des Anbaus von Zwischenfrüchten sind: Vermeidung von Nährstoffverlusten, u.a. Nitrat und Kalium durch Auswaschung über Winter, insbesondere auf leichten Böden Zusätzliche Fixierung von Stickstoff durch Leguminosen, wodurch besonders im Gemüsebau der Einsatz organischer N-Dünger stark reduziert werden kann Verbesserung der Humusversorgung insbesondere auf viehlos wirtschaftenden Betrieben Verbesserung der Bodenstruktur und der biologischen Aktivität durch u. a. bessere Wasserhaltekapazität und bessere Befahrbarkeit der Böden Schutz vor Erosion Reduzierung der Unkrautpotentials Reduzierung von Krankheiten und Schädlingen Zusätzliche Futterquelle für Vieh haltende Betriebe Zwischenfrüchte können als Stoppelsaat nach der Hauptfrucht oder als Untersaat in die Hauptfrucht ausgebracht werden. Untersaaten zur Gründüngung und Futternutzung werden in der Regel nur in Getreide, Mais oder Ackerbohnen mit geeigneten Klee- und Grasarten ausgebracht. Sie haben Vorteile auf schweren Böden und auf sommertrockenen und erosionsgefährdeten Standorten. In Kartoffeln eignen sich unter anderem auch Senf, Ölrettich oder Phacelia als Untersaaten. Sie werden hier aber in erster Linie zur Unterdrückung der Spätverunkrautung eingesetzt. Leguminosen zur Stickstoffbindung Viehlos wirtschaftende Betriebe möchten nicht nur mineralische Rest-Stickstoffmengen im Herbst binden, sondern auch zusätzliches Stickstoffpotential für die Folgefrüchte aufbauen. Zu diesem Zweck bauen sie bestimmte Leguminosenarten an. Die Aussaat von 1

2 Leguminosen als Gründüngung im Herbst ist aber nur zu vertreten, wenn der Umbruch erst im darauf folgenden Jahr erfolgt, da es sonst zu größeren N-Verlusten kommen kann. Je früher sie gesät werden, desto größer ist die mögliche N-Bindung durch Knöllchenbakterien. Bei später Aussaat bilden sich oft keine aktiven Knöllchen mehr. Weiterhin ist die Wahl der Gründüngungspflanze abhängig von Fruchtfolge, Standort und dem möglichen Aussaattermin. Folgen frühe Sommerungen, passen absterbende Sommerzwischenfrüchte gut; bei späten Sommerungen sind winterharte Zwischenfrüchte von Vorteil (z. B. Winterwicke vor Weißkohl). Versuche zum Anbau von Zwischenfrüchten Inwieweit Leguminosen tatsächlich für eine bessere Stickstoffversorgung der Folgefrüchte sorgen können bzw. welche Zwischenfrüchte eine insgesamt bessere Vorfruchtwirkung aufweisen, wurde im Rahmen des Projektes Leitbetriebe Ökologischer Landbau NRW auf einem Betrieb in Lengerich untersucht. Verschiedene am 18. August 2005 nach Wintergerste ausgesäte Zwischenfrüchte traten den Vergleich an, welche von ihnen den Ertrag und die Qualität der darauf folgenden Kartoffeln verbessern kann. Parallel hierzu gibt es eine mehrjährig angelegte Untersuchung im Zentrum für Ökologischen Landbau in Köln-Auweiler. Hier wurden nach Wintergerste die Zwischenfrüchte am bzw. im folgenden Jahr am ausgesät. Auf dem sandigen Lehmstandort in Lengerich konnten 2005 Grünmasseerträge von zwischen 13 und 34 dt/ha erreicht werden (Tab. 1). Der nur spärlich entwickelte Perserklee brachte mit 13 dt/ha den geringsten Aufwuchs. Die Grünmasseerträge von Senf, Ölrettich, Hafer und Lupinen lagen auf ähnlich hohem Niveau von 29 bis 33 dt/ha. Auf Grund des höheren N-Gehaltes konnte die Lupine kg N/ha mehr in der Sprossmasse binden als die Zwischenfrüchte mit vergleichbaren Grünmasseerträgen. Auf der Kontrollfläche brachte die Selbstbegrünung einen Grünmasseertrag von 22 dt/ha und konnte damit 52 kg N/ha im Auwuchs binden. Sie bestand vorwiegend aus Ausfallgetreide und Unkräutern wie Kamille, Hirtentäschel, Wicke, Vogelmiere und Taubnessel. Auf den Flächen, auf denen sich die Zwischenfrüchte gut entwickelt hatten, blieben die Bestände weitestgehend unkrautfrei. Ähnliche Ergebnisse zeigen die Versuche in Köln-Auweiler. Hier gab es in den Prüfjahren 2005 und 2006 jahresbedingte Ertragsschwankungen. Durch die ungünstigen Witterungsbedingungen zur Aussaat im Herbst 2006 entwickelten sich die Bestände deutlich schlechter als im Jahr zuvor, was der milde Herbst nur zum Teil auffangen konnte. Besonders der Buchweizen kam mit den Verhältnissen schlecht zurecht und konnte gegenüber 2005 mit 23 dt/ha nur etwa die Hälfte an Grünmasse entwickeln (Tab. 1). Alle Kleearten entwickelten sich im Herbst 2006 nur verhalten. Am wenigsten ließ sich die Phacelia von den Jahresschwankungen beeinflussen. Vor allem in den Mischungen waren sie kaum wieder zu finden. 2

3 Die Stickstoffgehalte im Aufwuchs lagen 2005 bei einigen Früchten deutlich höher als Den höchsten Grünmasseaufwuchs im Mittel der beiden Jahre konnte mit der Ackerbohne (44 dt/ha) erzielt werden (Tab. 1). Ähnliche Werte erreichten nur Buchweizen mit Seradella 2005 und die Phacelia in Reinsaat Mit dem hohen Aufwuchs und dem höchsten N- Gehalt im Spross konnten die Ackerbohnen 2005 mit 178 kg N/ha über 100 kg und 2006 mit 102 kg N/ha über 40 kg mehr Stickstoff im Aufwuchs binden als die Vergleichsfrucht Ölrettich. Tabelle 1: Grünmasseaufwuchs und Stickstoffbindung in verschiedenen Zwischenfrüchten Stickstoffbindung Grünmasse Aufwuchs Grünmasse Aufwuchs im Aufwuchs TM dt/ha relativ % Zwischenfrucht kg/ha LENG AUW LENG AUW LENG AUW Brache/natürlicher Aufwuchs 22,1 14, ,5 35,7 Ölrettich* 31,2 33,4 28, ,1 75,0 59,3 Senf 33, ,3 Phacelia 24,2 44, ,2 56,6 Hafer 29, ,1 Phacelia + Perserklee 33,0 32, ,9 61,6 Buchweizen + Seradella 43,9 23, ,4 37,7 Futtermalve + Alexandrinerklee 24, ,0 Perserklee 13,0 18,8 10, ,9 71,4 25,6 Ackerbohnen 47,3 40, ,7 102,2 Rotklee 14, ,0 Lupine 28, ,5 * Vergleichsfrucht Ölrettich = 100% Wirkung auf die Folgefrucht Kartoffeln Ergebnisse auf die Folgefrucht Kartoffeln liegen bisher aus dem Jahr 2006 vor. Auf dem Standort Lengerich konnten keine signifikanten Ertragsunterschiede in Abhängigkeit von der Zwischenfrucht beobachtet werden. Die höchsten Kartoffelerträge wurden mit 275 dt/ha nach Senf und 266 dt/ha nach Hafer geerntet (Abb. 1). Erst dann folgten die Knollenerträge nach Lupinen mit 244 dt/ha. Auf diesem Standort wird allerdings nicht viehlos gewirtschaftet, so dass eine regelmäßige Versorgung der Flächen mit Stallmist gewährleistet ist. Aber auch auf dem viehlos bewirtschafteten Standort Köln-Auweiler gab es keine signifikanten Ertragsunterschiede bei den Kartoffeln in Abhängigkeit von der Zwischenfrucht. Die Knollenerträge nach Ackerbohnen (343 dt/ha), nach Ölrettich (340 dt/ha) und nach den Mischungen Phacelia/Perserklee und Futtermalve/Alexandrinerklee lagen auf vergleichbarem Niveau. 3

4 Abb. 1: Kartoffelerträge 2006 nach dem Anbau von verschiedenen Zwischenfrüchten auf zwei Standorten in NRW 350 ERTRAG dt/ha Standort: Lengerich Standort: Köln-Auweiler 0 Brache mit Auwuchs Ölrettich Senf Phacelia Hafer Perserklee Lupine Brache ohne Aufwuchs Ölrettich Phacelia+P.klee Buchw.+Serad. F.malve+Alex.klee Perserklee Ackerbohnen Die hohen Stickstoffmengen, die die Ackerbohnen im Spross bilden konnten, gingen aber nicht verloren. Sie spiegelten sich sowohl in den Nmin-Gehalten im Frühjahr als auch in den Knollen wieder. Mit 154 kg/ha entzogen die Knollen nach Ackerbohnen fast 60 kg/ha mehr Stickstoff als die Knollen nach Ölrettich (Abb. 1). Vermutlich konnte der Stickstoff auf Grund der starken Trockenheit im Juli 2006 nicht mehr in Ertrag umgesetzt werden. Ob sich die höheren Stickstoffgehalte in einem höheren Nitratgehalt oder in einem höheren Aminosäuregehalt widerspiegelten, wird in künftige Untersuchungen mit einbezogen. Eine Beeinflussung der Größensortierung und des Stärkegehaltes konnte nach unterschiedlichen Zwischenfrüchten nicht beobachtet werden. Auch konnte bisher kein Einfluss auf Krankheiten und Schädlinge durch unterschiedliche Zwischenfrüchte nachgewiesen werden. Für diese Fragen sind langjährige Beobachtungen notwendig. Gute Stickstoffdüngung durch Winterwicke Möchte man die Gründüngung für eine späte Sommerung wie Kohl oder Sellerie nutzen, sollte man ausdauernde Arten wie z.b. Winterwicke, Rotklee oder Inkarnatklee bzw. Mischungen wie Landsberger Gemenge anbauen. Viele Gemüsebetriebe arbeiten inzwischen erfolgreich mit der Winterwicke. Sie kann noch relativ spät bis Oktober gesät werden. Allerdings nimmt sie dann kaum noch Stickstoff aus dem Boden auf. Die Entwicklung beginnt erst im Frühjahr. In Versuchen und auf Praxisschlägen wurden 4

5 Trockenmasseerträge bis zu 60 dt/ha gemessen mit einer N-Bindung im Aufwuchs bis zu 300 kg N/ha. Nach Umbruch erfolgt eine schnelle Mineralisation, so dass der Gemüsekultur genügend Stickstoff zur Verfügung steht. Abb. 2 zeigt beispielhaft die Nmin-Gehalte im Boden nach Umbruch von Wicken im Juni zu Weißkohl auf einem Leitbetrieb im Kreis Viersen. Über 150 kg Stickstoff wurden hier nach Umbruch der Wicken mineralisiert. Der Weißkohl hat diese Sticktoffmengen fast vollständig aufgenommen, so dass nach der Kohlernte nur noch 30 kg N im Boden zurückblieben. 07.Jan 24.Jan 25.Feb. 18.März 15.April 23.Juni 28.Juli 29.Aug. 25.Sept. 27.Okt. 28.Nov kg N / ha Wicken Bodentiefe in cm: Umbruch Weißkohl Ernte Abb. 2: Nmin-Gehalte im Boden nach Umbruch von Winterwicken zu Weißkohl Aussaatzeitpunkt anpassen Gemäß den allgemeinen Tabellen zur Aussaat von Zwischenfrüchten sollten fast alle Leguminosen bis spätestens Anfang August ausgesät sein. Bei dauerhaft veränderten Klimabedingungen muss dies sicherlich überdacht werden. In den Versuchen der letzten Jahre konnten sich die Ackerbohnen und Lupinen auch bei einer Aussaat Ende August noch gut sehr gut entwickeln mit hohen Grünmasseerträgen, der Bildung aktiver Knöllchen und damit hoher Stickstoffbindung. Bei den Kleearten war das anders. Ihr Aufwuchs im Herbst bei später Saat war eher verhalten. Das lag zum Teil an den Aussaatbedingungen. Unter den nassen Verhältnissen im August 2006 konnten sich Perser-, Rot- und Alexandrinerklee nur schlecht etablieren. Unter besseren Bedingungen 2005 gelang ihnen das bei ebenfalls später Saat deutlich besser. Bei hohen Aufwuchserwartungen im Herbst sollte man die Kleearten möglichst früh säen und auf eine gute Jungpflanzenentwicklung achten. Die im Versuch geprüften Nicht- Leguminosen Ölrettich, Senf und Phacelia gelingen meist auch bei späterer Saat mit konstanten Aufwüchsen. Buchweizen braucht recht gute Keimbedingungen, kann sich aber auch Ende August gesät noch ganz gut entwickeln. Bei den ersten Anzeichen von Frost bricht Buchweizen zusammen. 5

6 Anbaupausen einhalten Gerade viehlose Betriebe unterliegen der Gefahr, ihre Fruchtfolge mit Leguminosen zu überladen. In zu enger Folge angebaute Leguminosen können fruchtfolgebedingte Schädlinge und Krankheiten vermehrt auftreten lassen. Die meisten Leguminosenarten sind mit sich selbst und anderen unverträglich. Auch als Zwischenfrucht angebaute Leguminosen müssen in die Anbaupausen einkalkuliert werden. Wer z.b. Erbsen als Zwischenfrucht wählt, sollte Erbsen frühestens wieder nach vier Jahren als Hauptfrucht anbauen. Aber auch verschiedene Arten untereinander können Fruchtfolgekrankeiten übertragen. So vertragen sich u.a. Wicken, Rotklee und Erbsen nicht sonderlich gut. Weitestgehend selbstverträglich gegenüber sich selbst und anderen Arten sind Weiß-, Gelb-, Schweden-, Steinklee und Seradella. Kreuzblütler wie Senf und Ölrettich sollten nicht zusammen mit Kohlgewächsen in die Fruchtfolge. Selbst die recht neutrale Phacelia kann auf Nematoden- gefährdeten Standorten Probleme bereiten, da sie als Zwischenwirt z. B. die Nematodenart Pratylenchus penetrans stark vermehren kann. Fazit: Der Anbau von Zwischenfrüchten ist aus Sicht des Ökologischen Landbaus unerlässlich. Die Wahl der geeigneten Zwischenfrucht ist aber sorgfältig auf die Zielvorgabe (z.b. Stickstoffbindung, Unkrautregulierung, Futternutzung, Bodenverbesserung) sowie die gesamte Fruchtfolge und die Standortverhältnisse abzustimmen. Ansprechpartner: Andreas Paffrath, Ökozentrum Köln-Auweiler, Tel.: , E- Mail: Stand: Mai

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