Alternative Pflanzen zu Mais für die Biogaserzeugung in Obgrün, Kalsdorf (FS Hatzendorf) und Hafendorf (FS-Hafendorf) - 2-jährige Ergebnisse (geschrieben von Dr. Karl Mayer, LK Steiermark) Seit mittlerweile zwei Jahren beschäftigt sich die Versuchstätigkeit des Landes Steiermark mit Alternativen zu Mais für die Biomasseproduktion. In erster Linie sind diese Versuche auf die Erzeugung von Biogas ausgerichtet. Aufbauend auf die Versuche des Jahres 2005, welche ebenfalls im Versuchsbericht des Vorjahres veröffentlicht wurden, sind heuer einige neue Varianten dazugekommen, während Kulturen bzw. Varianten mit wenig Aussicht auf Erfolg verworfen worden. In der nachfolgenden Abbildung sind die wesentlichen Ergebnisse des Jahres 2005 nochmals zusammengefasst ersichtlich. Nm³ CH4/ha 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 Gasausbeute Nm³ CH4/ha Gasausbeute Nl CH4/kg o.ts 600 500 400 300 200 Nl CH4/kg ots 2.000 100 0 Trudan King 61 Green Grazer Susu Topsilo Honey cw 2 Goliath H 952 Supersile 20 Silo 8416 Joana Joana x Saxxoo Saxxoo RZ 380 0 Sudangras Silosorghum Faserhirse Zuckerhirse So.bl. So.bl. x Mais Mais Methanhektarerträge verschiedener Kulturen im Vergleich zur Maissorte Saxxoo Daraus wird ersichtlich, dass Mais die höchsten Methanhektarerträge erbringt, aber schon dicht gefolgt wird von Hirse der Sorte Goliath und des Stammes H952. Abgeschlagen dahinter liegen die Kulturen Sonnenblume, Silosorghum und Sudangras. Schon in diesem ersten Versuchsjahr wurde deutlich, dass die Unkrautbekämpfung in der Biomasseproduktion von entscheidender Bedeutung ist. Der Aussage, auch eine Verunkrautung sei eine nützliche Biomasseproduktion, wurde heuer im Jahr 2006 stärker auf den Zahn gefühlt. Die Varianten, welche 2006 angelegt wurden, sind in Abbildung 2 zusammen mit der angestrebten und letztendlich bonitierten Pflanzenanzahl je Quadratmeter dargestellt. Dieser Versuch wurde, wie bereits 2005, in einer Gunstlage der Oststeiermark, in Kalsdorf bei Ilz im Bezirk Fürstenfeld, und in der kühleren Lage Hafendorf bei Kapfenberg, im Bezirk Bruck an der Mur, angelegt. Eine wichtige Rolle spielten in diesem Versuch die Beizungen mit einem Safener als eine einfache Lösung zur Unkrautbekämpfung bei Hirsen, welcher bei zwei Futterhirsesorten angewendet wurde. Diese Technologie schützt durch ihre Beize auf dem Saatgut die Kultur vor bestimmten Vorauflaufherbiziden. Derzeit ist dieses Verfahren allerdings nur im Versuch gestattet, weil eine Registrierung fehlt. Um Irrtümern vorzubeugen, sei darauf hingewiesen, dass diese Technik kein gentechnologisches Verfahren ist. Versuchsreferat Steiermark Seite 22
Kultur Sorte Anbautermine Erntetermine Kalsdorf Hafendorf Kalsdorf Hafendorf Biogas- KW 0411 25.Apr 09.Mai 20.Sep 17.Okt sonnenblume TS 9/06 25.Apr 09.Mai 20.Sep 17.Okt G1990 m. Safener 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt H509 m. Safener 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt Goliath früh mit händischer Pflege Hirsen 26.Apr 09.Mai 16.Okt 17.Okt Goliath normal ohne Pflege 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt Goliath früh ohne Pflege 26.Apr 16.Mai 16.Okt 17.Okt H952 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt SS405 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt Alisun / Benicia 25.Apr 09.Mai 16.Okt 17.Okt Saxxoo 25.Apr 09.Mai 16.Okt 17.Okt Mais Alisun/Benicia Green Grazer 26.4/5.5 9.5/16.05 16.Okt 17.Okt Saxxoo x Grenn Grazer 264/5.5 9.5/16.05 16.Okt 17.Okt Joanna x Saxxoo 25.Apr 09.Mai 20.Sep 17.Okt Hikane 2 05.Mai 16.Mai 05.Sep 17.Okt Silosorghum PAN 8816 05.Mai 16.Mai 05.Sep 17.Okt Sucrosorgho 506 05.Mai 16.Mai 16.Okt 17.Okt Green Grazer 05.Mai 16.Mai 05.Sep 17.Okt Sudangras King 61 05.Mai 16.Mai 05.Sep 17.Okt Mithril 05.Mai 16.Mai 05.Sep 17.Okt Das Wichtigste in Kürze: Mais und Hirse waren auch heuer, wie im Jahr 2005, die interessantesten Kulturen für die Biomasseproduktion für Biogasanlagen. Der Unkrautbekämpfung kommt in der Biomasseproduktion eine gravierende Bedeutung zu. Ertragsausfälle bis zu 35 % waren in den Versuchen möglich. Der Grund liegt schlicht und einfach darin, dass Unkräuter und gräser vorzeitig ihre Biomasseproduktion einstellen und in der Jugend wettbewerbsfähiger sind, sodass Wasser und Nährstoffe für die Hauptkultur fehlen. Für Grenzstandorte und als Zweitfrüchte sind Sudangräser nach wie vor eine Überlegung wert. Bei Biomassesonnenblume sind die Methanhektarerträge überzeugend, aber die Siliertechnik muss hier noch optimiert werden. Neben Hirse zeigen Sudangräser eine ausgezeichnete Trockenheitstoleranz, wie bei Versuchen auf Schotter in der Steiermark gezeigt werden konnte. Abschließend sei noch auf das neue ÖPUL 2007 hingewiesen, wo Hirsen und Sudangräser nicht mehr zu Mais und Getreide zählen. Versuchsreferat Steiermark Seite 23
Kultur Sorte Aussaatziel Pflanzen/m² Kalsdorf Bonitierte Pflanzen/m² Hafendorf Biogas- KW 0411 8 8,0 8,0 sonnenblume TS 9/06 8 8,0 8,0 G1990 m. Safener 30 22,2 12,2 H509 m. Safener 30 15,6 10,0 Goliath früh mit händischer Pflege 30 21,1 17,8 Hirsen Goliath normal ohne Pflege 30 22,2 27,8 Goliath früh ohne Pflege 30 21,1 16,7 H952 30 20,0 7,8 SS405 30 18,9 20,0 Alisun / Benicia 9 9 9 Saxxoo 9 9,0 9,0 Mais Alisun/Benicia Green Grazer 9 x 40 9 x n.b. 9 x 4 Saxxoo x Grenn Grazer 9 x 40 9 x n.b. 9 x 4 Joanna x Saxxoo 4,5 x 4,5 4,5 x 4,5 4,5 x 4,5 Hikane 2 30 23,3 20,0 Silosorghum PAN 8816 30 22,2 17,8 Sucrosorgho 506 30 33,3 16,7 Green Grazer 140 71,1 84,4 Sudangras King 61 140 48,9 82,0 Mithril 140 76,7 73,3 n.b. nicht bonitiert Abb. 2: Varianten, Pflanzenanzahlbonitur, Anbau- und Erntetermine der Biogaskulturenversuche Kalsdorf und Hafendorf der Versuchstätigkeit des Landes 2006 In der Abbildung 2 sieht man das wesentliche Problem des Versuchsjahres 2006, nämlich dass die vorgesehene Saatstärke, ausgedrückt als Pflanzenanzahl je Quadratmeter, aufgrund der kühlen Witterungsbedingungen, nicht in die Realität umgesetzt werden konnte. Beispielsweise konnten bei der Hirsesorte Goliath, trotz verschiedener Anbautermine von frühem (26. April) bis spätem Anbau (5. Mai), die gewünschte Pflanzenanzahl von 30 je Quadratmeter nicht erreicht werden. In weiterer Folge war die Entwicklung der Hirse beträchtlich verzögert, sodass die Unkräuter gegenüber der Kulturhirse einen deutlichen Vorsprung herausholten. Besonders auffällig war dieser Ausfall bei den Hirsen H952 und der Futterhirse H509, welche mit dem besprochenen Safener gebeizt wurden. Bei diesen Varianten erreichte der Ausfall, wahrscheinlich durch eine extreme Kälteempfindlichkeit, nahezu 70 %. Keinen Ausfall hatten wir bei Mais und Sonnenblume. Einen guten Eindruck machte die Frühjahrssituation bei den Kulturen Mais, Sonnenblume und Hirse. Dabei wird deutlich, dass Sonnenblume mit dieser extrem kalten Situation am besten zu recht kam. Die Düngung aller Kulturen erfolgte vor dem Anbau mit 470 kg Linzer Star (15:15:15). Mais wurde in der Reihe am 27. Mai und am 22. Juni jeweils mit 260 kg NAC (27 % N), also in Summe mit 210 kg N/ha inklusive der Düngung mit Linzer Star, gedüngt. Die Sudangräser und die Hirsen wurden ebenfalls mit jeweils 70 kg N am 8. Juni und am 22. Juni flächig gedüngt. In Summe wurden auch hier 210 kg N/ha ausgebracht. Der Pflanzenschutz wurde bei den Varianten Mais, Sonnenblume und Hirse mit Safener im Vorauflauf und bei den nicht mit einem Safener gebeizten Hirsen und bei Sudangras im Nachauflauf mit den derzeit registrierten Präparaten Harmony und Pardner ausgeführt. Eine Variante bei Hirse der Sorte Goliath wurde händisch bereinigt, um den Einfluss der Verunkrautung auf den Ertrag darzustellen. Versuchsreferat Steiermark Seite 24
Anbau der Hirsen. Sehr aufwendige händische Pflege. Gehäckseltes Erntegut einer Parzelle. Jede Parzelle wird einzeln geerntet. Kultur Sorte TM-Ertrag dt/ha TS-Gehalt % bzw. Variante Kalsdorf Hafendorf Kalsdorf Hafendorf Goliath früh mit händischer Unkrautpflege 300,13 194,14 31,9 29,2 G1990 Safener 257,56 150,08 24,2 21,4 H952 229,66 172,45 35,8 28,9 Hirsen Goliath normal ohne Unkrautbekämpfung 219,84 152,83 33,8 27,7 Zuckerhirse 153,71 157,03 31,5 24,2 H509 Safener 149,66 102,39 27,6 24,8 Goliat früh ohne Unkrautbekämpfung 150,64 230,89 35,4 28,4 Alisun in Kalsdorf / Benicia in Hafendorf 319,61 174,23 35,3 29,3 Saxxoo 257,81 227,03 38,9 31,1 Mais Saxxoo u. Joana 208,88 197,96 30,1 27,0 Alisun/Benicia mit Green Grazer-Untersaat 205,65 194,31 33,7 33,7 Saxxoo mit Green Grazer-Untersaat 191,08 146,85 33,3 26,6 Biomasse- TS9/06 186,46 155,85 24,2 20,2 sonnenblume So KW 157,52 137,26 28,9 22,3 Silosorghum Sudangräser Sucrosorgho 506 225,47 149,44 31,0 23,8 Hinkane 2 102,97 134,05 20,3 22,8 PAN 8816 99,87 106,64 18,0 26,3 Green Grazer 165,58 180,99 20,5 25,2 King 61 162,91 146,04 21,9 27,7 Mithril 131,78 150,17 20,6 24,1 Durchschnitt 193,84 163,03 28,8 26,2 Versuchsreferat Steiermark Seite 25
Die Ergebnisse des Jahres 2006: In der vorher angeführten Abbildung 3 sind die Trockenmasseerträge der Biogasalternativenversuche in Kalsdorf im Bezirk Fürstenfeld und Hafendorf im Bezirk Bruck a.d. Mur 2006, Versuchstätigkeit des Landes Steiermark angeführt. Wie bereits im Vorjahr waren auch heuer höhere Erträge in der Gunstlage Kalsdorf im Vergleich zur Obersteiermark am Standort Hafendorf zu erzielen. Auch die Trockenmassegehalte erreichten in Kalsdorf logischerweise aufgrund der höheren Temperaturen früher höhere Werte. Ausgenommen davon waren die höheren Trockensubstanzgehalte der Sudangräser in Hafendorf, weil durch die frühe Lagerung in Kalsdorf, welche durch Unkrauthirsenkonkurrenz ausgelöst wurde, früher geerntet werden musste (siehe Abbildung 2). Es muss ohnehin festgehalten werden, dass am extensiveren Standort Hafendorf, mit weniger Maisanbau, der Unkrauthirsendruck generell geringer war als in Kalsdorf. Hinsichtlich des Biomassepotentials kam wieder die gleiche Rangfolge zu Stande, wie im Vorjahr, nämlich sehr hohe Erträge sowohl in Hafendorf als auch in Kalsdorf bei Mais und Hirse der Sorte Goliath. In Kalsdorf konnte mit der spätreifen Maissorte Alisun (RZ ca. 550) die Vegetationsperiode am besten ausgenützt werden, sodass ein Ertrag von 32 t TM/ha bei 35,3 % TS-Gehalt erreicht wurde. In Hafendorf wurde als spätreife Maissorte die Sorte Saxxoo (RZ 380) angebaut. Auch hier wurde mit dieser Sorte ein besserer Ertrag von 22,7 t TM/ha mit 31,1 % TS-Gehalt erzielt als mit der frühreiferen Sorte Benicia (RZ 300) mit 17,4 t TM/ha und 29,3 % TS-Gehalt. Die Hirsesorte Goliath war auf beiden Standorten entweder leicht besser oder nur unmittelbar hinter den Maiserträgen zu finden. Während in Hafendorf selbst ohne Unkrautbekämpfung, aufgrund des geringen Unkrauthirsedrucks, bei frühem Anbau am 9.Mai 23,1 t TM/ha bei 28,4 % TS-Gehalt gewogen wurden, wurde in Kalsdorf ein Ertrag von 30 t TM/ha bei 31,9 % TS-Gehalt nur bei einer intensiven händischen Unkrautkontrolle erreicht. Wurde auf diese Ungrashirsenbeseitigung verzichtet, erzielte man entweder bei frühem Anbau 15,1 t TS/ha oder 22 t TM/ha bei normalen Anbau am 5. Mai. Die Differenz resultiert aus dem Entwicklungsvorsprung von Unkrauthirse bei früh angebauter gegenüber spät ausgesäter Hirse. Die Hirsevarianten mit der Safenertechnologie waren bis auf die Variante G1990 in Kalsdorf ertraglich abgeschlagen. Der Grund lag, wie bereits erläutert, in der geringen Pflanzenanzahl je Quadratmeter. Dass bei entsprechender Pflanzenanzahl die Erträge sehr gut sein können, wurde mit G1990 und 22,2 Pflanzen je Quadratmeter (siehe Abbildung 2) gezeigt. Wie wichtig eine gute Unkrautbekämpfung ist, zeigen die Maisergebnisse in Kalsdorf mit entsprechend hohem Hirsedruck. Die Maissorte Alisun hatte bei der Variante Alisun mit Green Grazer-Untersaat, welche aber absolut von Unkrauthirse dominiert wurde, bereits einen 35 prozentigen Ertragsausfall durch diese Verungrasung. Bei der Sorte Saxxoo lag der entsprechende Ertragsausfall bei 25,7 %. Die Sudangräser zeigten trotz der starken Pflanzenausfälle von bis zu 50 % auch noch mit 50 bis 80 Pflanzen je Quadratmeter ein hohes Potential von 16 bis 18 t TS/ha. Für die Obersteiermark waren diese Niveaus durchaus noch im wirtschaftlich sinnvollen Rahmen. Auch die TS-Gehalte hätte man heuer noch verbessern können, wenn man die günstige Herbstwitterung nach dem Erntetermin vom 16. Oktober noch genutzt hätte. Die Biomassesonnenblumen sind zwar vom Trockenmasseertrag nicht überzeugend, aber durch die um ca. 40 % höhere spezifische Gasausbeute im Vergleich zu Mais, kompensieren sie einiges an Ertrag. Das Problem dieser Kultur in Reinform ist derzeit die Ernte- und Silagetechnik. Der schwammige Kern des Stängels lässt sich leider nur sehr schwer verdichten. Versuchsreferat Steiermark Seite 26