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Agrarforschung

Nutzbarkeit mineralisierter Stickstoffrückstände von Ackerbohnenbeständen

Universität Stuttgart-Hohenheim, Institut für Pflanzenbau und Grünland
W. Aufhammer und J. Göbel                                     
1. August 1992 - 30. September 1994

Problemstellung

Mit den Ernterückständen von Ackerbohnen verbleiben Stickstoffmengen von 150 bis 300 kg N/ha sowie die Nmin-Gehalte im Boden von 40 - 60 kg NO3-N/ha (bei Ernte) als Verlustpotential zurück. Bei günstigen Mineralisierungsbedingungen und einer Bodenbearbeitung im Herbst können die Nitratstickstoffmengen auf 100 kg NO3-N/ha ansteigen. Zur Vermeidung von Stickstoffverlusten durch Nitratauswaschung im Zeitraum Herbst-Winter ist die frühzeitige Etablierung stickstoffentziehender Folgebestände ohne mineralisierungs-fördernde Bodenbearbeitung als Unter- bzw. Einsaat sinnvoll. Insbesondere die Einsaat nachfolgender Hauptfrüchte erscheint interessant. Einen Lösungsansatz zur Reduktion der Bodennitratmengen nach Ackerbohnen im Zeitraum Herbst-Winter zeigen die Untersuchungen von FIEGENBAUM (1993) mit Winterrapsbeständen, die bei Ackerbohnenblüte und mit Wintergerstenbeständen, die bei Braunreife eingesät wurden.

Ziel

Aufbauend auf den Ergebnissen aus den genannten Untersuchungen wurden in der vorliegenden Arbeit vorrangig die Bestandesetablierung, die Stoffproduktion und die Kornertragsbildung in Ackerbohnenbestände eingesäter Winterraps bzw. -gerstenbestände mit konventionell ausgesäten Beständen beider Arten verglichen.

Folgende Fragen wurden geprüft:
  • Zu welchem pflanzenbaulich günstigen Einsaat-termin und mit welchen einsaattechnischen Lösungen sind Winterraps- und Wintergerstenbestände als Untersaat in Ackerbohnen ohne wechselseitige Konkurrenzeffekte zu erstellen?
  • In welchem Ausmaß modifizieren länger nutz-bare Vegetationszeiträume im Herbst und der Verzicht auf eine Bodenbearbeitung die Entwicklung und die Stickstoffaufnahme der Winterraps- und Wintergerstenbestände bis zum Beginn der Vegetationsruhe?
  • Wirken sich die unterschiedlichen Anbaubedingungen im Herbst auf die Stoffproduktion und die Ertragsbildung der Winterraps- bzw. Wintergerstenbestände im Folgejahr aus?
  • Mit welchen pflanzenbaulichen Maßnahmen ist die Kornertragsbildung der untergesäten Bestände unterstützbar?
Untersuchungsmethoden

Zur Bearbeitung der Fragestellung wurden auf der Versuchsstation Ihinger Hof dreijährig (1991/92, 1992/93 und 1993/94) Feldversuche durchgeführt und ausgewertet. In diesen Anlagen wurde die Entwicklung der beiden Folgehauptfrüchte Winterraps und -gerste bei 3 verschiedenen Einsaatterminen (früh, bei Blüte der Ackerbohnen; spät, bei Blattfall - Braunreife der Ackerbohnen; nach der Ackerbohnenernte ohne und mit vorausgegangener Bodenbearbeitung) untersucht. Die Einsaat-termine wurden mit verschiedenen Saatdichten, unterschiedlichen Saatverfahren und differenzierten Saatgutbehandlungen kombiniert. Im Hinblick auf die Ertragsbildung wurden die Bestände im Frühjahr variiert mit mineralischem Stickstoff gedüngt.

Als Ausgangsbasis wurden die Trockenmasse- und die Stickstoffakkumulation sowie die auf dem Feld bleibenden Trockenmassen und N-Mengen der Ackerbohnen zur Ernte bestimmt. Die weiteren Untersuchungen konzentrierten sich auf die Blattflächenentwicklung und die Lichtaufnahme, den Bestandesaufbau, die resultierende Trockenmasseproduktion und die Kornertragsbildung, den Stick-stoffentzug sowie auf den Verlauf der Bodennitratgehalte (0 - 90 cm) der Winterraps- und Winter-gerstenbestände. Zu mehreren Terminen, sowohl vor, wie nach dem Winter und bis zur Druschreife erfolgten Pflanzen- und Bodenprobenentnahmen. Zusätzlich wurde der Schädlings- und der Krankheitsbefall der Bestände erfaßt. Neben der Kornertragsbestimmung wurde die Ertragsstruktur sowie die Trockenmasse- und die Stickstoffverteilung auf die Korn- und die Strohmassen untersucht. Für den Zeitraum zwischen den Wachstumsperioden erfolg-te eine Kalkulation der Stickstoffversickerungsverluste durch den Einbezug der Niederschläge und der Bodennitratmengen.

Ergebnisse
  1. Winterrapsbestände wurden durch zwischen-reihige Drillsaat in blühende Ackerbohnenbestände (Ackerbohnensorte Mythos, 32 - 36 Pflanzen/m2, 40 cm Reihenweite) erstellt. Kor-nertragsdepressionen traten bei Ackerbohnen nicht auf. Bei Blattfall der Ackerbohnen wurden durch Einsaat mit einem aufgestelzten Traktor und Reihendüngerstreuer als "Band"saat Ausgangsbestände von Wintergerste etabliert. Die Behandlung mit einem Wachstumsregulator, der die Wuchshöhe der Ackerbohnenbestände verkürzte, begünstigte die Etablierung der Folgehauptfruchtbestände.
  2. Die ungleichmäßige Pflanzenverteilung ( <40 Pflanzen/m2) früh eingesäter Winterrapsbestände schränkte 1991/92 und 1992/93 von vorne herein das Leistungspotential ein. Bei der frühen Wintergersteneinsaat zeigte sich 1992/93 die Bedeutung der Sortenwahl hinsichtlich der anschließenden Herbstentwicklung und der Überwinterungsfähigkeit. Die mehrzeilige Wintergerstensorte Mammut (1991/92, 1993/94) entwickelte sich trotz früher Einsaat zurückhaltender verbunden mit begrenzter Überwinterungsfähigkeit. Die 1992/93 aufgrund von Virusresistenz ausgewählte mehrzeilige Winter-gerstensorte Noveta entwickelte sich bei früher Einsaat zu weit und winterte völlig aus. Die Gefahr der Entwicklung zu üppiger Bestände vor Winter war bei den frühen Einsaatvarianten beider Folgehauptfrüchte stets gegeben.
  3. Die Rückstände an pflanzenaufnehmbarem Stickstoff nach Ackerbohnen wurden durch die untergesäten Folgehauptfrüchte Winterraps bzw. Wintergerste bei erfolgreicher Bestandesetablierung rasch genutzt. Die Stickstoffangebotseffizienz in der Herbstperiode als Verhältnis der Stickstoffaufnahme zum Stickstoffangebot variierte in Abhängigkeit vom Versuchsjahr und den Einsaatvarianten zwischen 65 % bei früher Einsaat und 20 % bei üblicherweise ausgesäten Drillsaaten. Nitratauswaschungen in der Periode Herbst-Winter in der Größenordnung von 20 - 80 kg NO3-N/ha unter Brache oder unter üblicherweise nach Ackerbohnendrusch mit Bodenbearbeitung etablierten Beständen konnte durch die untergesäten Winterraps- bzw. Wintergerstenbestände in Interaktion mit den Saatterminen auf 10 - 35 kg NO3-N/ha gesenkt werden.
  4. Der Aufbau und die Ertragsbildung der Bestände unterschied sich teilweise erheblich von Beständen mit üblicher Aussaat. Mit relativ geringen Bestandesdichten von 20 - 35 Pflanzen/m2 und geschädigtem Haupttrieb bildete der früh, bei Blüte eingesäte Winterraps über gleichwertige, an der Stengelbasis inserierte Seitenzweige Kornerträge von 20 - 31 dt Trockenmasse/ha. Die Erträge üblicherweise ausgesäten Bestände (bis zu 70 dt/ha) wurde nur 1993/94 erreicht. Dies zeigt, daß Ertragsgleichheit möglich ist.
  5. Bei den früh eingesäten Winterrapsbeständen deuteten sich im Mai/Juni 1993 und 1994 - verglichen mit den üblicherweise gesäten Beständen - höhere Stickstoffentzüge an. Hiervon gelangte ein erheblicher Teil als Bestandesabfall (Blätter, Blüten) bereits vor der Ernte wieder auf den Boden. Eine Stickstoffdüngung von 120 kg N/ha im Frühjahr erhöhte die Kornerträge eingesäter Winterrapsbestände um 5 - 7 dt Korn - TM/ha und die eingesäter Wintergerstenbestände um 15 - 20 dt Korn - TM/ha. Dies weist auf eine begrenzte N-Mineralisierung aus den Ackerbohnenrückständen hin.
  6. Aufgrund relativ weiter Entwicklung verlangten die untergesäten Bestände bereits im Herbst Krankheitsbekämpfungsmaßnahmen. Bei der eingesäten Wintergerste erwies sich neben einer Unkrautbekämpfung eine rechtzeitige Bekämpfung von Blattkrankheiten als notwendig. Zusätzlich hat sich die Beizung des Wintergerstensaatgutes mit einem systemischen Insektizid zur Virus-Vektorenbekämpfung bei früher Einsaat bewährt. Bei den bodenbearbeitungslosen Einsaatvarianten traten im Winterverlauf verstärkt Feldmausschäden auf.
Konsequenz für die Praxis

Bei einer Gesamtbetrachtung des Verfahrens stehen den Minderaufwendungen bei der Bodenbe-arbeitung und der Vermeidung von Stickstoffverlusten über Auswaschung in das Grundwasser Mehraufwendungen bei der Einsaattechnik, bei der Saatgutmenge und beim Pflanzenschutz gegenüber. Im Hinblick auf steigende Umweltbelastungen könnte mit solchen Untersaatverfahren zur Nutzung des Reststickstoffs nach Ackerbohnen die Gefahr der Grundwasserbelastung reduziert werden. Nach bisherigem Kenntnisstand kommen dem Leistungsniveau üblicherweise ausgesäter Winterraps- bzw. Wintergerstenbestände bei Ackerbohnenblüte eingesäte Winterraps- bzw. bei Blattfall eingesäte Wintergerstenbestände, eine N-Düngung, und die beschriebenen Pflanzenschutzmaßnahmen vorausgesetzt, am nächsten.

 

Literatur:
Abschlußbericht, November 1994, Fiegenbaum, Dissertation 1993

 

Fördernde Institution:MLR

Förderkennzeichen: 23 - 91 . 22




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