Hilft die Kalkdüngung Hahnenfussgewächse zurückzudrängen?

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1 Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF Agroscope Hilft die Kalkdüngung Hahnenfussgewächse zurückzudrängen?, C.J. Stutz, R. Gago, A. Lüscher 6. November I gutes Essen, gesunde Umwelt

2 Traktanden Einführung in die Kalkdüngung Hahnenfussgewächse in der Landwirtschaft Versuch zum Einfluss der Kalkdüngung auf den Hahnenfussanteil im Bestand Aufbau des Versuches (Material und Methoden) Versuchsergebnisse Schlussfolgerung und Diskussion 2

3 Bodenversauerung und Kalkverluste Auch Böden unter Graslandbewirtschaftung neigen zu einer langsam fortschreitenden Versauerung. Atmung der Wurzeln und der Bodenlebewesen CO 2 Kohlensäure (H 2 CO 3 ) Säureeintrag mit Regenwasser Ausscheidung von Säuren (H + -Ionen) durch die Wurzeln (Wurzelexsudate, Nährstoffaufnahme) Auswaschung Kalziumentzug durch die Futterernte ph-wert und Kalkzustand des Bodens sind zu überwachen, um eine «Erhaltungsstrategie» zu bestimmen 3

4 Wirkung des Kalkes im Boden Der Kalk beeinflusst: die Bodenchemie Boden-pH Nährstoffverfügbarkeit Die Bodenphysik Stabilität der Bodenstruktur Bildung von Ton-Humus-Komplexen Vergrösserung des Porenvolumens Die Bodenbiologie Aktivität der Bodenlebewesen Umsetzung der organischen Substanzen (Mineralisierung) 4

5 Futtergräser gedeihen am besten im schwach sauren Reaktionsbereich Nach Boeker, 1964, wie in Rieder, 1983 Anzustrebende ph-bereiche (stark vereinfacht) 5

6 Einfluss der Kalkdüngung auf die botanische Zusammensetzung «Deutlich positive Effekte der Kalkdüngung hinsichtlich Ertrag und Güte des Pflanzenbestandes waren nur bei stark sauer Bodenreaktion zu erzielen, das heisst bei ph-werten wesentlich unter 5,0.» Schechtner, Kann Klee-fördernd sein. Auf an sauren Böden angepassten Wiesengesellschaften hat die Kalkdüngung einen starken und langdauernden Einfluss auf die botanische Zusammensetzung (e.g. Hegg et al., 1992; Hejcman et al., 2007). Gewisse «Sauergräser» sind kalkliebend (z.b. Rostsegge, Schlaffe Segge). 6

7 Beispiel eines Borstgrasrasens Alp dil Plaun, 1950 m ü. M. Kontrolle: ohne Düngung PK: P und K, mineralisch Ca: Kalkung (CaCO 3 ) Mist Weitere Verfahren Zeichnung: M. Jorquera 7

8 Beispiel eines Borstgrasrasens Kontrolle Ca, nach 10 Jahre (0.5 t CaO jedes 3. Jahr) 8

9 Beispiel eines Borstgrasrasens: Einfluss auf Ertrag und Bestand 4,8 4,8 5,2 5,1 4,9 ph(h 2 O) 9

10 Hahnenfussgewächse Hahnenfussgewächse: Artenreiche Familie der Ranunculaceae Wichtiger Teil der Artenvielfalt Trollblume, Anemone, Akelei Gattung Hahnenfuss = Ranunculus Enthält sehr häufige sowie seltenere Arten (z.b. Knolliger Hahnenfuss) 10

11 Hahnenfussgewächse in der Landwirtschaft Auf intensiv und mittel-intensiv bewirtschafteten Futterbauflächen: Scharfer Hahnenfuss (Ranunculus acris) Fries Scharfer Hahnenfuss (R. acris subsp. friesianus (Jord.) Syme) Gewöhnlicher Scharfer Hahnenfuss (R. acris subsp. acris L. s. str.) Kriechender Hahnenfuss (Ranunculus repens L.) (Eisenhutblättriger Hahnenfuss, R. aconitifolius L.; Scharbockskraut, R. ficaria L.) 11

12 Scharfer Hahnenfuss Zeichnung: M. Jorquera 12

13 Scharfer Hahnenfuss Standorte: Vom Tiefland bis ins untere Alpgebiet auf frischen bis nassen, leicht mageren bis nährstoffreichen Böden (Dietl und Jorquera, 2003). Zeigerwerte (nach Landolt et al., 2010): Feuchtigkeit: mässig feucht Bodenreaktion: sauer bis neutral Nährstoffe: nährstoffreich Zurückdrängen: Versamung verhindern; Frühlingsweide mit Rindern (mit Säuberungsschnitt) oder früh mähen in Verbindung mit Übersaaten; weniger güllen. 13

14 Scharfer Hahnenfuss 14

15 Scharfer Hahnenfuss 15

16 Giftigkeit bei Hahnenfussgewächse Mehrere Arten der Familie der Hahnenfussgewächse enthalten Glycoside und/oder Alkaloide und sind deshalb leicht bis stark giftig. Glycoside: Verbindungen aus einem Zucker mit einer spezifischen, nicht zuckerartigen Komponente. Die Synthese von Glycosiden ermöglicht der Pflanze toxische Stoffe in nicht-toxischer Form zu speichern (zum Beispiel Cyanogene Glycoside Blausäure) Alkaloide: Stickstoffhaltige organische Verbindungen. Dienen der Pflanze als Frassschutz 16

17 Scharfer Hahnenfuss Leicht giftig Glycosid Ranunculin im Dürrfutter ist der Hahnenfuss nicht mehr toxisch in der Silage ist der Ranunculingehalt erst nach 2 Monaten im nicht-toxischen Bereich Unruhe, Salivation, Husten, Kolik, Schluckbeschwerden, Nasenausfluss, gerötete und geschwollene Maulschleimhaut und Lippen, Durchfall 17

18 Kriechender Hahnenfuss Zeichnung: M. Jorquera 18

19 Kriechender Hahnenfuss Standorte: Vom Tiefland bis ins Alpgebiet auf frischen bis nassen, nährstoffreichen, meist verdichteten Böden, besonders in lückenhaften Vielschnittwiesen (Dietl und Jorquera, 2003). Zeigerwerte (nach Landolt et al., 2010): Feuchtigkeit: feucht Bodenreaktion: sauer bis neutral Nährstoffe: nährstoffreich Zurückdrängen: Weniger düngen und weniger mähen; bodenschonende Bewirtschaftung; Übersaaten. 19

20 Kriechender Hahnenfuss Ranunculingehalt: 80-85% geringer als im Scharfen Hahnenfuss ( Der Futterwert der Blätter ist relativ gut Der Ertrag ist unbefriedigend und das Verlustrisiko hoch (Blätter) Der futterbauliche Wert (= Futterwert + Flächenertrag und Nutzungseignung) ist gering 20

21 Versuch zum Einfluss der Kalkdüngung auf den Hahnenfussanteil im Bestand 21

22 Aufbau des Versuches 3 intensiv bewirtschafteten Mähwiesen Herisau AR Ricken SG Wagen SG Bewirtschaftung BIO ÖLN ÖLN Höhenlage (m ü. M.) Boden schwach toniger Lehm sandiger Lehm sandiger Lehm Boden-pH(H 2 O) 5,2 4,9 6,0 Ertrag (dt TS/ha) Gräser (%) Klee (%) Hahnenfuss (%) Andere Kräuter (%)

23 Aufbau des Versuches 23

24 Aufbau des Versuches 5 Kalkdünger: Kohlensaurer Kalk, Kohlensauer Magnesiumkalk, Industriekalk aus Zuckerherstellung, Algenkalk + Dolomit, Branntkalk (nicht auf Bio-Betrieb) 3 Kalkmengen: Ca0 = Kontrolle ohne Kalk Ca1 = nach Grundlagen für die Düngung, gemäss Basensättigung und Kationenaustauschkapazität (zwischen 1 und 1,5 t CaO/ha) Ca2 = doppelte Menge (2 x Ca1) Appliziert

25 Aufbau des Versuches 2 Stickstoffniveaus: N2 = übliche N-Düngung (Bewirtschaftung unverändert) N1 = ca. 2/3 von N2 7 Jahre: Wiederholungen ( 108 Parzellen) 25

26 Ergebnisse: Boden-pH Ricken Boden-pH(H 2 O) Jahre Kalkung 26

27 Ergebnisse: Boden-pH ph(h 2 O)-Wert (Mittelwert ) und Calciumaustauschkapazität (KAK_Ca, Jahr 2009) des Bodens Herisau Ricken Wagen ph-wert des Bodens Ca0 5,6 a 5,3 a 6,1 a Ca1 6,1 b 5,8 b 6,5 b Ca2 6,3 c 6,2 c 6,7 b KAK-Ca Ca0 8,9 a 6,4 a 7,3 a Ca1 11,0 b 8,2 b 8,7 b Ca2 12,3 c 9,9 c 9,7 b 27

28 Ergebnisse: Phosphorverfügbarkeit Gehalt an verfügbarem Phosphor im Boden in Abhängigkeit des ph- Wertes des Bodens 28

29 Ergebnisse: Ertrag 29

30 Ergebnisse: Anteil an Hahnenfuss 25 a) Herisau 25 b) Ricken & Wagen 20 n.s. 20 Hahnenfuss (dunkler) Ertragsanteil (%) Kleearten (heller) n.s

31 Zusammenfassung Positiver Kalkeffekt auf den Boden-pH und auf die Phosphorverfügbarkeit im Boden. Kein Kalkeffekt auf die botanische Zusammensetzung der Wiesen. Kein Kalkeffekt auf den Ertrag der Wiesen. Ertrag und botanische Zusammensetzung zeigten keine Unterschiede zwischen den verschiedenen Formen der Kalkdüngung. 31

32 Schlussfolgerung Hilft die Kalkdüngung Hahnenfussgewächse zurückzudrängen? Nicht in intensiv bewirtschafteten Wiesen auf schwach sauren bis sauren Böden. Trotz: deutlichem Effekt auf den Boden-pH, hoher Kalkmenge und unterschiedlichen Formen des Kalkdüngers, langjähriger Beobachtung, Kombination mit reduzierter N-Düngung. 32

33 Diskussion Der Fries Scharfe Hahnenfuss und der Kriechende Hahnenfuss dulden ein breites Spektrum an ph (sauer bis neutral) und Wasserhaushalt im Boden. auf schwach sauren bis sauren Böden ist keine direkte Abschwächung dieser zwei Arten durch die Kalkung zu erwarten. Indirekte Abschwächung dank einer verstärkten Konkurrenz durch die Futtergräser? Der Konkurrenzkampf zwischen Futtergräser und Hahnenfuss blieb in dieser Versuchsreihe unverändert. Im Kampf gegen Hahnenfuss sind andere Futtergräserbegünstigten Massnahmen notwendig (z.b. angepasste Intensität, Frühlingsweide für die Bestockung der Gräser). 33

34 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Agroscope gutes Essen, gesunde Umwelt 34