Feldversuche mit der Becherpflanze (Silphium perfoliatum) Wie gelingt der Anbau in der Praxis? Johannes Köhler
Anbauumfang Anbauumfang 2014 ca. 450 ha bundesweit in 220 Betrieben, davon 135 > 0,5 ha
Bisherige Arbeiten zur Durchwachsenen Silphie in der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft all 1990er Jahre Prüfung der Silphie hinsichtlich ihrer Eignung zur thermischen Nutzung 2004 bis 2007 Prüfung bezüglich der Eignung als Biogassubstrat im Rahmen des Verbundvorhabens Energiepflanzen für die Biogasproduktion 2007 bis 2010 Projekt Optimierung des Anbauverfahrens für Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum) als Kofermentpflanze in Biogasanlagen sowie Überführung in die landwirtschaftliche Praxis 2010 bis 2013 Verbundvorhaben Erhöhung des Leistungspotentials und der Konkurrenzfähigkeit der Durchwachsenen Silphie als Energiepflanze durch Züchtung und Optimierung des Anbauverfahrens 2015 bis 2017 Verbundvorhaben Durchwachsene Silphie Anbauoptimierung, Sätechnik und Züchtung
Versuchsprogramm der TLL 2004 bis 2015 Versuchsfrage Versuchsorte Varianten Laufzeit Erntetermin/Nutzungsdauer 2 3 Erntetermine seit 2004 1 8 Erntetermine, 1 Herkunft 2010 bis 2012 Herkunftsprüfung 4 3 bis 5 Herkünfte seit 2007 1 9 Herkünfte seit 2013 1 3 Herkünfte ab 2015 Artenvergleich 1 3 Arten 2008 bis 2011 Bestandesdichte 2 3 Pflanzvarianten 2007 bis 2011 Pflanz-/Saattermin 1 bis 2 3 bzw. 4 Pflanz- und Saattermine 2009 bis 2012 Anbau unter Deckfrucht 1 2 Deckfrüchte (Saat und Pfl.) 2007 bis 2012 1 4 Bestandesdichten (Saat) ab 2015 Aussaat 1 3 Saatgutpartien, 2 Saatstärken 2010 Düngung 1 3 bzw. Varianten (mineralisch, seit 2009 organisch, kombiniert) Anbau nach WZwFr. 1 5 Varianten 2012 Herbizidverträglichkeit 1 bis 3 5 bis 8 Varianten bei Aussaat seit 2005
Teil 1 Versuchsergebnisse und Anbauempfehlungen
TM-Ertrag (dt/ha) von Durchwachsener Silphie im Vergleich zu Mais (VS Dornburg 2005 2014) 300 250 200 Silphie 150 Mais Mittel Silphie Mittel Mais 100 50 0 2005 200 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
TM-Ertrag (dt/ha) von Durchwachsener Silphie im Vergleich zu Mais (VS Heßberg 2005 2014) 300 250 200 Silphie 150 Mais Mittel Silphie Mittel Mais 100 50 0 2005 200 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Anbauempfehlungen Fruchtfolge: - unkrautunterdrückende Eigenschaften der Vorfrucht - als Nachfrucht Getreide (Durchwuchs) Bodenbearbeitung: - Herbstfurche - feuchtigkeitsbewahrende Pflanz- bzw. Saatbettbereitung - feinkrümeliges Pflanz- bzw. Saatbett - eventuell rückverfestigen Pflanzung/Aussaat: - Mitte Mai bis Mitte Juni bei Aussaat, bis Ende Juni/Anfang Juli bei Pflanzung - Reihenabstand ca. 45 bis 75 cm - abhängig von der Pflanz- bzw. Sätechnik und der Pflegetechnik - 4 Pflanzen/m² bzw. ca. 15 bis 18 keimfähige Samen/m² - unbedingt vorbehandeltes Saatgut verwenden - Sätechnik vorzugsweise Einzelkorndrillmaschine mit Zuckerrübenscheiben
Einfluss der Saat- und Pflanzzeit auf den TM-Ertrag (dt/ha) im 1. und 2. Erntejahr (VS Dornburg 2010 und 2011) 500 Mitte Mai Mitte Juni Mitte Juli Mitte August 400 144 18 215 210 179 300 309 28 175 18 200 194 198 228 171 178 100 125 7 0 2011 2010 Pflanzung Saat Pflanzung Saat Pflanzung Saat Pflanzung Saat Saat- bzw. Pflanzzeit
Einfluss der Saat- und Pflanzzeit auf die Bestandesentwicklung im 1. Erntejahr Mai August
Anbauempfehlungen Pflanzenschutz: - Stomp Aqua nach Artikel 51 Pflanzenschutzgesetz in Silphie genehmigt VA, NA, in etablierten Beständen 1 Anwendung je Jahr 3,5 l/ha - Genehmigung der Anwendung nach 22 (2) Pflanzenschutzgesetz NA Basagran 1 x 1,0 l/ha Boxer 1 x 2,0 bis 3,0 l/ha Fusilade MAX 1 x 2,0 l/ha Lentagran WP 1 x 1,0 kg/ha (bis 31.07.2015) Gardo Gold 1 x 4,0 l/ha (ab -Blatt-Stadium) mechanische Pflege im Anpflanzjahr muss eingeplant werden! Nährstoffentzüge (bei TM-Ertrag von 10 dt/ha) N: 140 bis 150 kg/ha P: 25 bis 30 kg/ha K: 150 bis 200 kg/ha Mg: 50 bis 70 kg/ha Ca: 250 bis 300 kg/ha
Einfluss der N-Düngung auf den TM-Ertrag (dt/ha) (VS Dornburg 2009 bis 2012) 250 200 150 mineralisch Biogasgülle 100 mineralisch + Biogasgülle 50 0 2009 2010 2011 2012 Mittel
Anbauempfehlungen Ernte: - mit herkömmlichen, reihenungebundenen Feldhäckslern bei TS-Gehalten von 25 bis 27 % - standort- und witterungsabhängig M./E. August bis M. September - Zeitpunkt entspricht dem frühen Silomais am jeweiligen Standort - gemeinsame Ernte mit dem frühen Silomais oder letzter AWS bietet sich an - höherer Zeitbedarf als bei der Maisernte ist einzuplanen - zu späte Ernte führt zu Einbußen in der Gasausbeute, gegebenenfalls Lagerbildung und Problemen bei der Ernte - Zeitbedarf steigt bei Ernteverzögerung -Siliereignung gut - Sickersaftbildung ab 2 % TS < 10 %
Anbauempfehlungen 5 4 5 5 5 5 555 5 5 5 5 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 555 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 555 5 5 5 5 5 5 5 4 4 44 4 44 4 4 4 4 4 4 44 44 4 4 4 4 4 4 44 4 44 4 4 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
Einfluss des Erntetermins auf Methanausbeute und Methanertrag (VS Dornburg 2010) 280 000 270 5000 20 4000 250 3000 240 2000 230 220 Methanausbeute (Nl/kg ots) (y1) Methanertrag (m³/ha) (y2) Trend Methanausbeute (Nl/kg ots) (y1) 28.07.10 09.08.10 20.08.10 02.09.10 10.09.10 17.09.10 24.09.10 30.09.10 Erntetermin 1000 0
Einfluss des Erntetermins auf Methanausbeute TM- und Methanertrag (VS Dornburg 2010) 300 270 Optimales Erntefenster 7000 000 240 5000 210 4000 180 3000 150 2000 120 28.07.10 09.08.10 20.08.10 02.09.10 10.09.10 17.09.10 24.09.10 30.09.10 Erntetermin 1000 TM-Ertrag (dt/ha) (y1) Methanausbeute (Nl/kg ots) (y1) Methanertrag (m³/ha) (y2)
Kosten ( /dt TM) von Silphie-Silage bei Saat und Pflanzung im Vergleich zu Maissilage (2 Intensitätsstufen, 10 Erntejahre) 18 mittlerer Ertrag hoher Ertrag 1 1,1 14,8 14 12 12,5 12,4 11,9 11,8 10 8 4 2 0 Silphie Pflanzung Silphie Saat Mais Silphie Pflanzung Silphie Saat Mais Anlagekosten der Silphie amortisieren sich bei 10jähriger Nutzungsdauer bei Saat jedes weitere Nutzungsjahr verbessert die Wirtschaftlichkeit!
Teil 2 Erfahrungen aus der Praxis 2012 telefonische Befragung von Silphieanbauern: - Betriebe mit > 0,5 ha Anbaufläche, Bestandesetablierung durch Pflanzung 121 Betriebe ca. 180 ha Anbaufläche - Erfasste Betriebe: 7 Betriebe mit 147 ha Anbaufläche bundesweit verteilt, mit Häufung in Mais-/Viehregionen (+ Thüringen) BW BY BB HE MV NS NRW SL ST SH TH 4 10 4 4 2 34 2 2 2 2 10
Einfluss des Pflanztermins auf die Entwicklung Anlagejahre 2007 bis 2012 (n = 7) 80 70 0 50 40 30 Wuchshöhe (cm) Rosettendurchmesser (cm) Bestandesschluss (%) 20 10 0 Mai (n = 21) Juni (n = 4) Juli (n = )
Einfluss der Pflegeintensität (chem. + mech.) auf den Bestandesschluss Anlagejahre 2007 bis 2012 (n = 7) 100 48 Anbauer 24 Anbauer 4 Anbauer 90 80 70 0 50 Bestandesschluss (%) 40 30 20 10 0 geringen Intensität (0 bis 2 Maßnahmen) mittlere Intensität (3 bis 4 Maßnahmen) hohe Intensität (> 4 Maßnahmen)
Silphiebestände im Herbst des Anlagejahres optimal Schwach entwickelt
Einfluss der Pflegeintensität auf den TM-Ertrag (dt/ha) im 1. Erntejahr Anlagejahre 2007 bis 2011 (n = 31) 180 17 Anbauer 12 Anbauer 2 Anbauer 10 140 120 100 80 0 40 20 0 geringe Intensität (0 bis 2 Maßnahmen) mittlere Intensität (2 bis 4 Maßnahmen) hohe Intensität ( > 4 Maßnahmen)
Fazit der telefonischen Befragung Je höher der Aufwand im Anlagejahr, desto: geringer die Aufwendungen im Folgejahr höher der Ertrag der Silphie besser die Konkurrenzfähigkeit gegenüber Mais Wichtig: - termingerecht pflanzen, Anpflanzbewässerung nach Bedarf - N-Versorgung der Jungpflanzen absichern - Unkrautbekämpfungsmaßnahmen termingerecht durchführen Ziel: große Rosette/Bestandesschluss im Anpflanzjahr geringe Aufwendungen + hoher Ertrag bereits im 1. Erntejahr
Ergebnis der telefonischen Befragung 2012 79 Anbauer befragt Ausdehnung des Anbaus 75 % Eventuell Anbauerweiterung, nach Ergebnissen des Anbaus 20 % Kein weiterer Anbau 5 % Erweiterung nur durch Saat 75 % Erweiterung durch Saat oder Pflanzung 20 % Erweiterung nur durch Pflanzung 5 % Intensivierung der Untersuchungen zur Optimierung des Aussaatverfahrens erforderlich
Weitere Informationen zur Silphie www.tll.de/ainfo
Silphiebestand in Rockendorf (TH) Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!