Ermöglicht der Klimawandel zwei Ernten im Jahr vom selben Acker?

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1 Ermöglicht der Klimawandel zwei Ernten im Jahr vom selben Acker? H. Flaig, K. Mastel LTZ Augustenberg, Karlsruhe 1. Pflanzenbauliche Chancen durch eine längere Vegetationsperiode? Der Klimawandel ist in vielen Facetten bereits spürbar: Nach Erhebungen des Deutschen Wetterdienstes und der Universität Hohenheim hat die Vegetationsperiode in Baden-Württemberg in den letzten beiden Jahrzehnten bereits um rund 12 Tage zugenommen. Die Zeitspanne zur Ertragsbildung wird potentiell länger, so dass abhängig von Witterung und Wasserversorgung zwei Ernten im Jahr nicht nur für die Biogasnutzung, sondern als Marktfrucht möglich sein könnten (Munz, 2008, Graeff-Hönninger und Claupein, 2009). Das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) hat 2009 bis 2011 untersucht, ob der Anbau von Sommergerste und Mais als Zweitkultur nach früh räumenden Vorfrüchten hinsichtlich Ertrag und Qualität eine interessante Option darstellen kann. In Exaktversuchen wurden in der Rheinebene bei Rheinstetten-Forchheim und Ettlingen Braugerste und Körnermais nach den Vorfrüchten Winterraps, Wintergerste oder Frühkartoffeln angebaut. Verwendet wurden früh reifende Sorten. Varianten mit optimalen Aussaatterminen für Mais und Sommergerste als Hauptfrucht nach einer Herbstbegrünung mit Senf dienten als Kontrolle. Düngung und Pflanzenschutz erfolgten nach den Regeln ordnungsgemäßer Landwirtschaft (Flaig et al., 2011). Nachdem sich in zwei Jahren auf der Ettlinger Versuchsfläche gezeigt hatte, dass die sommerlichen Trockenperioden erhebliche Ertragseinbußen mit sich brachten, wurden 2010/2011 in Forchheim weitere Parzellen angelegt, die als zusätzlicher Parameter bei einer nutzbaren Feldkapazität kleiner als 40% beregnet wurden.

2 Kongressband Ergebnisse am Standort Ettlingen Die Erträge der Frühkartoffeln schwankten zwar von Jahr zu Jahr, lagen aber im erwartbaren Bereich. Die Wintergerstenerträge lagen z. T. deutlich oberhalb des Kreisdurchschnitts. Bei Winterraps war schädlings- und krankheitsbedingt 2009 ein Totalausfall zu verzeichnen. Im Jahr darauf konnte ebenfalls nur ein unbefriedigender Rapsertrag erzielt werden, während 2011 landesweit ein schwieriges Rapsjahr mit einem Durchschnittsertrag von 26,9 dt/ha sogar ein überdurchschnittliches Druschergebnis erzielt wurde. Die eigentliche Frage war, ob die Zweitfrüchte Sommergerste und Mais im Herbst noch marktfähig geerntet werden können. Bei Mais wurde, wenn möglich, ein Teil der Parzellen als Silomais, der andere als Körnermais geerntet. Wenn nach einer Herbstbegrünung praxisüblich im März oder April gesät wurde, entwickelten sich die Bestände weitgehend normal und erzielten die im Kreisdurchschnitt erwartbaren Erträge, teilweise mehr. Nach den Erstfrüchten im Juni und Juli gesät, konnte die Ertragsentwicklung der Zweitfrüchte jedoch nicht befriedigen mit Ausnahme von Silomais und partiell auch Körnermais nach Frühkartoffeln, die spätestens Anfang Juni geräumt waren (Tab. 1). Im Jahre 2009 führten ein trocken-heißer August und ein warmer und trockener September bei den Ende Juni (nach Wintergerste) bzw. Anfang Juli (nach Raps) gesäten Zweitfrüchten zu Entwicklungsverzögerungen, die nicht mehr aufgeholt werden konnten. Ein warmer und trockener Juni und ein trocken-heißer Juli führten 2010 zu Auflaufproblemen und erheblichem Unkrautdruck durch Hirsen, sowohl in Gerste, als auch in Mais. Der folgende nasse August begünstigte Pilzkrankheiten, wovon vor allem die Sommergerste betroffen war. Das Jahr 2011 zeichnete sich durch eine außergewöhnliche Frühjahrstrockenheit aus. In vier Monaten, von Februar bis Ende Mai, wurden gerade einmal 117 mm Niederschlag gemessen. Diese ungewöhnlich geringe Regenmenge wirkte sich am Standort Ettlingen mit einer Ackerzahl von bis zu 80 bei guter Bodenqualität, Tiefgründigkeit und offenbar ausreichenden Wasserreserven jedoch nicht

3 negativ aus. Man vergleiche hierzu die Erträge 2011 in Ettlingen (Tab. 1) mit den Erträgen in Forchheim (Abb. 1 und 2), selbst in der beregneten Variante. Im Juli und August fielen ausreichend Niederschläge. Sowohl bei Sommergerste, als auch bei Mais wurden im Vergleich zu den beiden Vorjahren die besten Ernten eingefahren die nach Erstfrucht freilich, außer partiell bei Mais, dennoch nicht befriedigen konnten. Tab. 1: Erträge von Sommergerste, Silomais und Körnermais als Zweitfrüchte in Ettlingen [dt/ha]. Kontrolle nach HB als Zweitfrucht nach Erstfrucht... Frühkartoffelgerste Winter- Winterraps Kultur Erntejahr Sommer ,8 12,6 9,0 10,1 gerste , ,0 24,0 8,5 22,3 Silomais Körner ,4 86, mais ,0 60, ,9 122, wegen starker Verunkrautung und Pilzbefalls nicht erntbar. 2 nicht beerntet. Abkürzungen: SG: Sommergerste, HB: Herbstbegrünung, TS: Trockensubstanz. Sorten: SG: Marthe, Mais: Surreal (HB 2010, 2011), Lorado. Ertragsangaben: SG und Körnermais normiert auf 86% TS, Silomais Frischmasse. Durch die warme und trockene Witterung in Frühjahr und Herbst wurden 2011 generell hohe Gehalte an mineralisiertem und leicht auswaschbarem Stickstoff (Nmin) im Boden nach Ernte festgestellt. Nach Frühkartoffeln und Winterraps als Erstkultur sowie Mais als Zweitkultur wurden Werte von über 100 kg N/ha (0-90 cm Tiefe) gemessen. In den beiden Jahren zuvor wurden lediglich 2010 nach der Ernte von Mais nach Winterraps Werte in dieser Größenordnung festgestellt.

4 Kongressband Beregnung als mögliche Lösung? Ergebnisse aus Rheinstetten-Forchheim 2011 Das außergewöhnlich trockene Frühjahr führte auf dem leichten Boden in Rheinstetten-Forchheim (Parabraunerde, anlehmiger Sand, AZ 32) bei der unberegneten Variante zu geringen Erträgen der Erstkulturen (Tab. 2). In den beregneten Parzellen konnten hingegen sogar dem Landesdurchschnitt vergleichbare Erträge außer bei Raps erzielt werden. Die Erstkulturen erhielten von Ende März bis Ende Mai 135 bis 155 mm Wasser über Beregnung. Von Februar bis Mai 2011 fielen lediglich 85 mm Niederschlag. Tab. 2: Erträge der Erstfrüchte 2011 in Rheinstetten-Forchheim [dt/ha]. Erstfrucht Frühkartoffeln Wintergerste Winterraps unberegnet ,6 3,5 beregnet ,5 17,5 Sorten: FK: Magda, WG: Saturn, WR: NK Fair. Ertragsangaben: FK in Frischmasse, WG normiert auf 86% TS, WR auf 91% TS. Bei den Zweitkulturen wirkte sich die Beregnung durch den außergewöhnlichen Witterungsverlauf des Jahres 2011 auf die Kontrollvariante Herbstbegrünung der Sommergerste (Sorte Marthe ) am meisten aus (Abb. 1). Ohne zusätzliche Wasserzufuhr konnte bei dem sehr trockenen Frühjahr und Frühsommer nur ein marginaler Ertrag erzielt werden; mit 120 mm Beregnungswasser kam immerhin ein durchschnittlicher Ertrag zustande. Ab 6. Juni fielen ausreichend Niederschläge, so dass die Gerste nach Erstfrüchten nur jeweils 30 mm Wasser zusätzlich zum Niederschlag erhielt, wobei der Effekt bei der früher gesäten Variante nach Frühkartoffel am größten war. In den Jahren zuvor hätten vermutlich die Varianten nach Erstfrüchten deutlicher von der Beregnung profitiert.

5 60 50 unberegnet beregnet Erträge [dt/ha] Herbstbegrünung Frühkartoffeln Wintergerste Winterraps nach Erstfrucht Abb. 1: Erträge von Sommergerste (unberegnet/beregnet) nach Herbstbegrünung und als Zweitfrucht in Rheinstetten- Forchheim unberegnet beregnet Erträge [dt/ha] Herbstbegrünung Frühkartoffeln Wintergerste Winterraps nach Erstfrucht Abb. 2: Erträge von Silomais (unberegnet/beregnet) nach Herbstbegrünung und als Zweitfrucht in Rheinstetten-Forchheim 2011.

6 Kongressband 2012 Der Mais als Hauptkultur nach Herbstbegrünung (Sorte Surreal ) konnte die Restfeuchte des Winters zum Auflaufen nutzen und zeigte bis zum Einsetzen nennenswerter Niederschläge Anfang Juni gutes Wachstum, so dass selbst bei der unberegneten Variante noch ein Ertrag über dem Landesdurchschnitt erzielt werden konnte (Abb. 2). Als Zweitkultur (hier Sorte Lorado ) kam der Vorteil zusätzlichen Beregnungswassers in zwei Gaben von je mm messbar im Ertrag zur Geltung. Sowohl bei Silo-, als auch bei Körnermais lagen die Erträge in der beregneten Variante nach Frühkartoffeln noch im Bereich des Üblichen, ansonsten konnten nur die beregneten Silomais- Parzellen überzeugen. Mehr noch als bei Sommergerste ist beim Mais zu beachten, dass die Varianten unterschiedlich lange Vegetationszeiten zur Verfügung hatten (Tab. 3). Tab. 3: Aussaat- und Erntetermine der Zweitfrüchte Standort Kultur Aus- Ernte Aussaat Ernte Ernte saat nach SG Mais SM KM Forchheim 2011 Ettlingen 2011 HB unb ber FK unb ber WG unb ber WR unb ber HB FK WG WR Abkürzungen: HB: Herbstbegrünung, FK: Frühkartoffeln, WG: Wintergerste, WR: Winterraps, SG: Sommergerste, SM: Silomais, KM: Körnermais.

7 Die Nmin-Gehalte im Boden (0-90 cm) waren bei den unberegneten Varianten nach Ernte der Erst- und Zweitkulturen fast durchgehend höher als bei den beregneten (geringerer N-Entzug, geringere Versickerung). Mit Ausnahme der Frühkartoffeln wurden jedoch keine Werte über 100 kg N/ha nach Ernte wie in Ettlingen gemessen. 4. Qualität und Erntefeuchte nicht immer erreicht Neben den Erträgen sind die Qualitäten des Ernteguts für den ökonomischen Erfolg mit entscheidend. Bei der Sommergerste sollte für die Verwendung als Braugerste ein Rohproteingehalt von 11,5% nicht überschritten werden. Dieser Wert wurde in Ettlingen nur bei der Normalvariante nach Herbstbegrünung 2009 und in Forchheim nur bei manchen beregneten Varianten unterschritten. Unberegnete Parzellen lieferten Gerstenkörner mit deutlich höheren Proteingehalten. In Ettlingen muss bei der Ertragsbetrachtung zusätzlich berücksichtigt werden, dass die Erntefeuchte der Sommergerste als Zweitfrucht zu hoch lag sei es durch hohen Schwarzbesatz, Zwiewuchs oder mangelnde Abreife. Viele Körner der Zweitfrucht Sommergerste blieben klein. Dies führte dazu, dass nach Erstfrüchten nicht nur der Ertrag (Tab. 1, Abb. 1) nicht überzeugen konnte, sondern auch der Vollgerstenanteil (Anteil der Körner über 2,5 mm in der Sortierung) zum Teil deutlich unter den für Braugerste geforderten 90% lag. Die geforderten Vollgerstenanteile wurden in der Regel nur in der Normalvariante nach Herbstbegrünung (Forchheim 2011 nur nach Beregnung) erreicht (Tab. 4). Damit war die Sommergerste als Zweitfrucht nicht als Braugerste geeignet. Auch die Erntefeuchte von Silomais in Ettlingen war zum Teil recht hoch. Während die Trockenmassegehalte bei der Normalvariante zwischen 33 und 40% lagen, erreichte Mais als Zweitkultur je nach Wachstumsdauer und Witterung lediglich 18-30%. Der resultierende Trockenmasseertrag differierte in den Varianten dadurch allerdings noch deutlicher als der Frischmasseertrag. In Forchheim 2011 lagen die Werte mit einer Ausnahme (nach Gerste unberegnet ) bei 31-39%.

8 Kongressband 2012 Tab. 4: Vollgerstenanteil von Körnern der Sommergerste in [%] nach Herbstbegrünung (HB) und nach den Erstfrüchten Frühkartoffeln (FK), Wintergerste (WG) und Winterraps (WR). Standort/Jahr HB FK WG WR Ettlingen Forchheim 2011 unberegnet beregnet Körnermais wurde aus den Parzellen nur gedroschen, wenn er gegen Ende der Vegetationsperiode überhaupt eine geeignete Erntefeuchte erreicht hatte. Insofern wurden in der Regel Trockenmassegehalte von 70-80% erzielt. 5. Fazit Die Erträge der Zweitkulturen konnten insbesondere bei Sommergerste nicht befriedigen, ihre Verwendungsfähigkeit als Braugerste war nicht gegeben. Silomais dürfte vor allem nach Frühkartoffeln die besten Chancen auf einen verwertbaren Ertrag bieten, früh gesät und bei entsprechender Spätsommerwitterung auch Körnermais. Gute tiefgründige Böden mit hoher Wasserkapazität bieten die besten Bedingungen. Auf leichteren Böden scheint eine Beregnung der Zweitkulturen unabdingbar; es bleibt hier die Frage der Wirtschaftlichkeit. Rechtzeitiger und ausreichender Pflanzenschutz ist essentiell. 6. Literatur Flaig, H., Mastel, K., Müller, M., Thal, A., 2011: Zwei Ernten vom gleichen Acker? BWagrar 51/2011, S Graeff-Hönninger, S., Claupein, W., 2009: Hunger nach Energie und Hightech. Landinfo 6/2009, S Munz, M., 2008: Braugerste als Zweitfrucht im Juni? Praxisnah 1/2008, S

9 Quellenangabe: Flaig, H. und Mastel K. (2012): Ermöglicht der Klimawandel zwei Ernten im Jahr vom selben Acker? VDLUFA-Schriftenreihe 68 (Kongressband 2012 Passau): S