N 2 -Fixierung von Winterkörnerleguminosen:

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N 2 -Fixierung von Winterkörnerleguminosen: Abhängigkeit von Bodengüte und Gemengeanbau mit Triticale bei temporärer Direktsaat www.ibla.lu 2

Masterarbeit im Studiengang Nutzpflanzenwissenschaften Prof. Dr. Ulrich Köpke Dr. Martin Berg www.ibla.lu 3

GLIEDERUNG Anbau von Körnerleguminosen Gemengeanbau Material und Methoden Ergebnisse Fazit www.ibla.lu 4

ANBAU VON KÖRNERLEGUMINOSEN Vorteile für den Betrieb Steigerung der Bodenfruchtbarkeit Stickstoffeintrag in Betriebskreislauf Auflockerung der Fruchtfolge wertvolles heimisches Eiweiß für hohe Leistungen in der Tierhaltung Abkopplung von Sojaimporten Foto: IBLA www.ibla.lu 5

ANBAU VON KÖRNERLEGUMINOSEN Problematik bei Reinsaaten Verlust an Diversität Geringe Standfestigkeit (v.a. Erbse) Schwache Konkurrenz ggü. Unkraut in Jugendphase Gefahr der Spätverunkrautung Ertragsrisiko www.ibla.lu 6

GEMENGEANBAU Alternative: Anbau im Gemenge Ein Gemenge besteht aus zwei oder mehreren Feldfrüchten, die zur gleichen Zeit auf einer Fläche angebaut werden. Quelle: bilder.landwirt.com www.ibla.lu 7

GEMENGEANBAU Eigenschaften von Gemengen Potentiell höhere Erträge als in Reinsaat Ertragsstabilität Ertragsqualität Effizientere Ausnutzung von Wachstumsfaktoren (Licht, Nährstoffe, Wasser) Erhöhung der Biodiversität Abwehr von Krankheiten und Schädlingen Unkrautunterdrückung Minderung von Nährstoffverlusten Erhöhung der Standfestigkeit durch Stützwirkung Quelle: Hof & Rauber, 2003 www.oekolandbau.de www.ibla.lu 8

Material und Methoden www.ibla.lu 9

MATERIAL UND METHODEN Versuchsstandort Versuchsbetrieb für organischen Landbau Wiesengut der Universität Bonn lehmig-schluffige bis sandig-schluffige Auenböden Mächtigkeit und Korngrößenzusammensetzung variiert unregelmäßig mit Kiesköpfen durchsetzt www.ibla.lu 10

MATERIAL UND METHODEN Aussaat mit Direktsaatmaschine Quellen: Müller, 2016; Massucati, 2013 www.ibla.lu 11

DIREKTSAAT Vorteile: Förderung und Schutz des Bodenlebens Humusaufbau Erhöhte Wasserinfiltration durch Bioporen Erosionsschutz Aufbau und Erhalt eines stabilen Bodengefüges Reduzierung von Bodenschadverdichtungen Beikrautunterdrückung durch Mulchauflage Reduzierter Kraftstoffverbrauch Senkung der CO 2 -Emissionen Quelle: Upload.wikimedia.org www.ibla.lu 12

DIREKTSAAT Nachteile: Erhöhter Unkrautdruck Verzögerte Erwärmung des Bodens Verminderte Mineralisierung und Nitrifikation bodenbürtigen Stickstoffs Langsamere Pflanzenentwicklung Mögliche Erhöhung des Schädlings- und Krankheitsdrucks Quelle: www.bioaktuell.ch www.ibla.lu 13

MATERIAL UND METHODEN Sommerung Aussaat: 22.03.16 www.ibla.lu 14

MATERIAL UND METHODEN Winterung Aussaat: 12.10.2015 www.ibla.lu 15

Wintererbsen-Triticale (E-T) MATERIAL UND METHODEN www.ibla.lu 16

Winterackerbohne-Triticale (AB-T) MATERIAL UND METHODEN www.ibla.lu 17

MATERIAL UND METHODEN Triticale (T) www.ibla.lu 18

Winterackerbohne (AB) MATERIAL UND METHODEN www.ibla.lu 19

MATERIAL UND METHODEN Zeiternte am 4. Juli 2016 Entnahme der Pflanzen auf 1 m 2 / Parzelle per Hand Auftrennung in Bestandteile Leguminose, Triticale, Beikraut Bestimmung von FM und TM Analyse auf Stickstoffgehalt Endernte am 8. August 2016 Entnahme der Pflanzen auf 1 m 2 / Parzelle per Hand Ausdreschen von Hülsen und Ähren Bestimmung des TKG Dreschen der Gesamtparzellen Quelle: eigene Fotos www.ibla.lu 20

MATERIAL UND METHODEN Schätzung der N 2 -Fixierungsleistung 1) Reinsaat: N Fix = (N Leg + Boden-N Leg ) ( N Ref + Boden-N Ref ) 2) Gemenge: N Fix-Gem = [(N Leg-Gem + N T-Gem ) + Boden-N Gem ] - (N Ref + Boden-N Ref ) (Stülpnagel, 1982; Kießling, 2011)) www.ibla.lu 21

Ergebnisse www.ibla.lu 22

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge der Winterkörnerleguminosen 60 a a 50 53,2 51,3 b 40 38,7 30 20 10 0 AB AB-T E-T Variante www.ibla.lu 23

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens Winterackerbohne Reinsaat 70 60 50 40 30 41,9 n.s. 49,4 60,2 20 10 0 1 2 3 Güteklasse Klasse 1: 0-50 cm Klasse 2: 50-90 cm Klasse 3: > 90 cm www.ibla.lu 24

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens Winterackerbohne-Triticale 80 70 60 n.s. 50,5 56,7 50 40 39,9 30 20 10 0 10,2 11,5 13,3 1 2 3 Güteklasse Triticale Ackerbohne Klasse 1: 0-50 cm Klasse 2: 50-90 cm Klasse 3: > 90 cm www.ibla.lu 25

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens Winterackerbohne-Triticale 80 70 60 50 40 30 39,9 n.s. 50,5 56,7 Anteile an Spross-TM Ertrag: Ackerbohne: +- 80 % 20 10 0 10,2 11,5 13,3 1 2 3 Güteklasse Triticale: +- 20 % Triticale Ackerbohne www.ibla.lu 26

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens Wintererbse-Triticale 60 50 35,7 n.s. 42,8 40 30,6 30 20 10 14,6 10,4 13,7 0 1 2 3 Güteklasse Triticale Erbse Klasse 1: 0-50 cm Klasse 2: 50-90 cm Klasse 3: > 90 cm www.ibla.lu 27

Spross-TM dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens Wintererbse-Triticale 60 50 35,7 42,8 Anteile an Spross-TM Ertrag: 40 30 30,6 Erbse: 71 % 75% 20 Triticale: 29 % 25 % 10 0 14,6 13,7 10,4 1 2 3 Güteklasse Triticale Erbse www.ibla.lu 28

ERGEBNISSE Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen Variante Triebe*m -2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha -1 ) AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a E-T - - - 95 - www.ibla.lu 29

ERGEBNISSE Ertragsparameter von Wintererbsen nach Tiefgründigkeit des Bodens Klasse TKG (g) KE (dt*ha -1 ) 1 94,21 a 4,34 a 2 98,72 a 6,08 a 3 93,65 a 5,92 a Klasse 1: 0-50 cm Klasse 2: 50-90 cm Klasse 3: > 90 cm www.ibla.lu 34

ERGEBNISSE Ertragsparameter von Wintererbsen nach Tiefgründigkeit des Bodens Klasse TKG (g) KE (dt*ha) 1 94,21 a 4,34 a 2 98,72 a 6,08 a 3 93,65 a 5,92 a Klasse 1: 0-50 cm Klasse 2: 50-90 cm Klasse 3: > 90 cm www.ibla.lu 35

ERGEBNISSE Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens www.ibla.lu 36

Kornertrag dt TM*ha -1 ERGEBNISSE Kornertrag Parzellendrusch Winterungen 25 20 3,2 5,3 15 16,21 14,44 10 5,4 5 6,11 0 AB AB-T E-T Variante Leguminose Getreide www.ibla.lu 41

Kornertrag dt TM*ha -1 ERGEBNISSE Kornertrag Parzellendrusch Sommerungen 9 8 7 4,3 6 5 4 2,9 3,9 3 2 1 0 3,3 2,2 0,6 S-AB S-AB-H S-E-H Variante Erbse Ackerbohne Hafer www.ibla.lu 42

N 2 -Fixierung kg*ha -1 ERGEBNISSE N 2 -Fixierung 160 n.s. 140 120 100 122,2 134,4 80 60 79,3 40 20 0 AB AB-T E-T Variante www.ibla.lu 43

N 2 -Fixierung kg*ha -1 N 2 -Fixierung kg*ha -1 ERGEBNISSE N 2 -Fixierung nach Tiefgründigkeit des Bodens Winterackerbohne Reinsaat Winterackerbohne-Triticale 160 140 120 100 80 95,5 n.s. 112,7 139,2 160 140 120 100 80 104,4 n.s. 124,6 148,7 60 60 40 40 20 20 0 1 2 3 Güteklasse 0 1 2 3 Güteklasse www.ibla.lu 44

N 2 -Fixierung kg*ha -1 ERGEBNISSE N 2 -Fixierung nach Tiefgründigkeit des Bodens Wintererbse-Triticale 100 90 80 n.s. 88,1 70 75,7 60 50 61,4 40 30 20 10 0 1 2 3 Güteklasse www.ibla.lu 45

N 2 -Fixierung [kg*ha -1 ] ERGEBNISSE Zusammenhang Spross-TM und N 2 -Fixierung 400 350 300 250 200 150 y = 2,7342x - 18,683 R² = 0,89 100 50 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Spross-TM [dt*ha -1 ] Stark positiv linearer Zusammenhang zwischen Spross-TM und N 2 -Fixierung www.ibla.lu 46

Spross-TM Segetalflora dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-TM der Segetalflora 6 5 n.s. 5,1 5,6 4 3 3,4 3,3 2 1 0 AB AB-T E-T T Variante www.ibla.lu 47

Spross-TM Segetalflora dt*ha -1 Spross-TM Segetalflora dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-TM der Segetalflora nach Tiefgründigkeit des Bodens Winterackerbohne Reinsaat Winterackerbohne-Triticale 4,5 5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 3,9 3,2 1,9 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 3,8 4,6 2,7 1 1 0,5 0,5 0 1 2 3 0 1 2 3 Güteklasse Güteklasse www.ibla.lu 48

Spross-TM Segetalflora dt*ha -1 ERGEBNISSE Spross-TM der Segetalflora nach Tiefgründigkeit des Bodens Wintererbse-Triticale 8 7 6 7,1 5 4 3 4,0 4,3 2 1 0 1 2 3 Güteklasse www.ibla.lu 49

KONKURRENZ IN GEMENGEN Unterschiedliche Konkurrenzsituationen in Winterackerbohnen-Triticale-Gemengen (Quelle: eigene Fotos). www.ibla.lu 50

ACKERBOHNEN REINSAAT Gut entwickelte Ackerbohnen in Reinsaat (Quelle: eigenes Foto) www.ibla.lu 51

ACKERBOHNEN REINSAAT Schlechte Etablierung von Ackerbohnen in Reinsaat (Quelle: eigenes Foto) www.ibla.lu 52

LAGERBILDUNG ERBSEN-TRITICALE Winterkörnererbsen können selbst im Gemenge zu starkem Lager neigen (Quelle: eigene Fotos) www.ibla.lu 53

ZUSAMMENFASSUNG Spross-TM Erträge steigen mit Tiefgründigkeit des Bodens Kornertrag steigt mit Tiefgründigkeit Höhere Kornerträge in den Winterungen Gemengeanbau steigert N 2 -Fixierung von Ackerbohnen N 2 -Fixierungsleistung steigt mit Tiefgründigkeit positiver Zusammenhang zwischen Sprossmasse und N 2 -Fixierung Spross-TM des Beikrautes sinkt mit Tiefgründigkeit geringste Beikrautmengen unter Ackerbohnen in Reinsaat und Gemenge www.ibla.lu 54

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen? 13, rue Gabriel Lippmann L-5365 Munsbach www.ibla.lu

ANHANG Aussaatparameter Kultur Parameter Triticale Winter Wintererbsen- Winterackerbohne ackerbohne- Triticale Triticale Getreide Saatstärke (Körner m -2 ) 215 215 323 Reihen 6 6 13 Leguminose Staatsärke (Körner m -2 ) 36 35 23 Reihen 7 7 7 Allgemein Reihenabstand (cm) 16 32 16 16 www.ibla.lu 56