Fruchtfolgegestaltung im Energiepflanzenanbau

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1 1 Das Verbundprojekt EVA wird vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert. Fruchtfolgegestaltung im Energiepflanzenanbau Dr. Katja Gödeke Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft BfN-Tagung Insel Vilm März 2007

2 Gliederung 2 Überlegungen zum Energiepflanzenanbau Aufbau des Verbundprojektes EVA Erste Ergebnisse Vorläufige Schlüsse und Ausblick

3 Energiepflanzenanbau 3 steigende Anzahl an Biogasanlagen höherer Flächenbedarf für Energiepflanzen Anbau bewährter, biomassereicher Pflanzen Anbau von Pflanzen mit hohen Gaserträgen/ha Naturschutz Pflanzengesundheit Bodenfruchtbarkeit Ertragssicherheit

4 Mögliche Anbausysteme für Energiepflanzen 4 Konventioneller Anbau (eine Hauptkultur/Jahr) Zweikulturnutzungssystem (eine Sommer-Hauptkultur folgt einer Winter- Vorfrucht = zwei erntbare Kulturen pro Jahr) Mischfruchtanbau (Artenmischungen von bis zu fünf Arten, die durch Synergieeffekte den Energieinput verringern sollen) Ackerfutteranbau (mehrjährige Nutzung einer Kultur/-mischung)

5 Besondere Fragestellungen im Energiepflanzenanbau 5 Beregnung? (Ertragssicherung!) Minimale Bodenbearbeitung? (Faktorminimierung!) Reduzierte Düngung bzw. Pflanzenschutzmaßnahmen? (Faktorminimierung!) Optimaler Erntezeitpunkt? (optimales Tierfutter=optimales Anlagenfutter?)

6 Aufbau des Verbundprojektes EVA 6 Ö K O N O M I E (UNI-Gießen) [Teilprojekt III] Ö K O L O G I E (ZALF) [Teilprojekt II] Zweikultur-Nutzungssystem [Teilprojekt VI] (UNI-Kassel) Zusatzbewässerung [Teilprojekt V] (FAL) Optimierung Fruchtfolgeglieder (LSV etc.) Erntezeitpunkte Mischanbau Ackerfutter Misch. Minimierung Boden- PS Bearb. Düng. Mischanbau Ackerfutter Misch. Entwicklung standortangepasster Anbausysteme für Energiepflanzen [Teilprojekt I] Ackerfutter Misch. MV SN TH BY BW BB NS Silierung/Biogas [Teilprojekt IV] (ATB) P R A X I S V E R S U C H E

7 Fruchtfolgen im Versuch (überregional) So-Gerste (GP) Ölrettich (SZwF) Sudangras Fu-Roggen (WZwF) Mais Fu-Roggen (WZwF) So-Gerste (GP) + US Luzerneo. Kleegras Hafer- Sortenm. (GP) 2006 Mais Mais (ZF) Sudangras (ZF) Luzerneo. Kleegras Wi- Triticale (GP) 2007 Wi- Triticale (GP) Zuckerhirse (SZwF) Wi- Triticale Wi-Triticale (GP) Einj. Weidelgras (SZwF) Luzerneo. Kleegras Wi-Raps 2008 Wi-Weizen Wi- Weizen Wi-Weizen Wi-Weizen Wi- Weizen Biogassubstrat Kornnutzung

8 Beispiel-Fruchtfolgen im Versuch (regional) 8 BW TH MV BY SN BB NS AZ 75 AZ 63 AZ 48 AZ 45 AZ 36 AZ 31 AZ SB Hafer Mais Mais SoRo H+Erb +LD Mais 2006 WT ZH WT+WW +WG Fu-Ro Gras FuRo Mais WR WR WT 2007 Mais WR Gras WickRo Sudangr. Landsb.G Sudangr. FuRo Mais WG 2008 WW WW WW WW WRo WRo WW Biogassubstrat Kornnutzung

9 Standorte im Versuch 9 durchschn. Jahresniederschlag [mm] Niederschlag Temperatur durchschn. Jahrestemperatur [ C] Ackerzahl

10 10 Beispielerträge GP-Getreide (TM-Ertrag korrigiert nach Erntezeitpunkt, TM-Gehalt und Erntejahr) Trockenmasseertrag [dt/ha] x SG SR SG+ US SR + US Hafer WT WRo WZF Ackerzahl

11 11 Beispielerträge Mais und Sudangras (TM-Ertrag korrigiert nach Erntezeitpunkt, TM-Gehalt und Erntejahr) Trockenmasseertrag [dt/ha] x 150 x Sudangras Mais Ackerzahl

12 Biogas- und Methanerträge in Abhängigkeit des TM-Ertrages (Batch-Versuche, Quelle: C. Herrmann, ATB) (Versuchsjahr 2005) 12 Gasertrag [Nl/kg otm] Biogas [Nl/kg otm] Methan [Nl/kg otm] Ertrag [dt TM/ha] Ertrag [dt TM/ha] Mais SG/SR Hafer Sudangras

13 Biogas- und Methanerträge in Abhängigkeit des otm-ertrages 13 Ergebnisse als Mittel über vier Standorte, aus einem Versuchsjahr (2005) Fruchtart (n) Ertrag [dt org.tm/ha] Biogasertrag [m³/ha, gerundet] Methanertrag [m³/ha, gerundet] Mais (12) So-Gerste/ So-Roggen (29) Hafer (8) Sudangras (12)

14 Fruchtfolgeerträge in den verschiedenen Systemen (überregionale Fruchtfolgen) 14 So-Gerste So- Roggen Ölrettich Mais Sudangras Fu-Roggen (WZF) Luzernegras Kleegras Hafer Ertrag [dt TM/ha] (Versuchszeitraum März 2005 bis Oktober 2006) Hafersortenmischung Wi-Triticale 0 FF 1- SG FF 1- SRo FF 2 FF 3 FF 4- SG FF 4- SRo FF 5-H FF 5- HS

15 WW Winterweizen M Mais SG Sudangras LLD Lupine- Leindotter- Gemenge Ökologische Bewertung Ordinationsdiagramm als Ergebnis einer CCA für Laufkäfer in den verschiedenen Kulturartengruppen (2005, Daten transformiert, Quelle:M. Glemnitz, ZALF) 15 HL Hafer- Leindotter- Gemenge

16 Ökologische Bewertung Ordinationsdiagramm als Ergebnis einer CCA für Laufkäfer in den verschiedenen Untersuchungsregionen (2005, Daten transformiert, im Mittel aller untersuchten Fruchtarten, Quelle: M. Glemnitz, ZALF) 16

17 Ökologische Bewertung 17 Humusbruttobedarf und Humusersatzleistung (links) sowie Humussaldo (rechts) für das Jahr 2005 am Standort Dornburg (Hafer-S. = Hafer- Sortenmischung, Quelle: M. Willms, ZALF)

18 Ökonomische Bewertung (Berechnungen, Quelle: T. Toews, Uni Gießen) 18 SG M M SuG SuG KG ÖR FuRo H-M Standort SRo (HF) (ZF) (HF) (ZF) LuG WT Ascha Dornburg Ettlingen Gülzow Güterfelde Trossin Werlte SG/SRo - Sommergerste/-roggen SuG (HF) - Sudangras-Hauptfrucht ÖR - Ölrettich SuG (ZF) - Sudangras-Zweitfrucht M (HF) - Mais-Hauptfrucht H-M - Hafer-Sortenmischung M(ZF) - Mais-Zweitfrucht KG/LuG - Klee-/Luzernegras FuRo - Futterroggen WT - Wintertriticale günstigste Fruchtart am Standort günstigster Standort für die Fruchtart

19 bisheriges Fazit... Fruchtfolgeversuch dass in der Schnittstelle von Pflanzenbau, Ökonomie und Ökologie die Mischung das Optimum ist. Es empfiehlt sich daher Fruchtfolgen zur energetischen Verwertung zu wählen, die sowohl Mais als auch Getreide zur Ganzpflanzenernte enthalten, und dabei weitere Fruchtfolgeglieder C 3 - und C 4 - Pflanzen zu integrieren. Die Schwerpunktbildung der Fruchtfolgen sollte standortabhängig erfolgen.

20 bisheriges Fazit Anbausysteme 20 Zweikulturnutzungssystem > > Gute Möglichkeit für niederschlagsreiche Standorte (> 600 mm Jahresniederschlag) mit guten Böden Mischfruchtanbau > > Artenmischungen sind z.t. der Summe der Reinsaaten überlegen, jedoch noch viele ungeklärte Fragestellungen z.b. nach Leitkultur oder optimalen Mischungspartnern Ackerfutteranbau > > Leguminosenmischungen sind in Thüringen und Brandenburg, Weidelgrasmischungen in Niedersachsen ertragreicher sowie je ein späteres Schnittregime mit weniger Schnitten/Jahr

21 bisheriges Fazit Besondere Fragestellungen Beregnung >> selbst auf typischen Beregnungsstandorten nur bedingt betriebswirtschaftlich positiv Minimale Bodenbearbeitung >> z.zt. noch keine Unterschiede feststellbar 21 Reduzierte Düngung bzw. Pflanzenschutzmaßnahmen >> in guten Jahren keine Unterschiede, in trockenen Jahren Ertragsabfall mit red. Düngung und z.t. mit fehlendem PS Optimaler Erntezeitpunkt >> richtet sich jeweils nach dem Trockensubstanzgehalt zur optimalen Silierung!

22 Verbundprojekt Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen Gesamtkoordination: Dr. habil. A. Vetter, TLL Kontakt: Vielen Dank! Dr. Katja Gödeke, TLL / Gefördert vom BMELV über die FNR. INFO:

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