Der Einfluss von Zwischenfrüchten und reduzierter Bodenbearbeitung in ökologischen Anbausystemen auf Stickstoffflüsse und Beikräuter

Schlagworte

Zwischenfrucht, Bodenbearbeitung, Gründüngung, Unkraut, Stickstoffkreislauf, Saatwicke, Hafer

Zusammenfassung

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, verschiedene Zwischenfrüchte hinsichtlich ihres Beikrautunterdrückungspotenzials und ihres Beitrags zur N-Versorgung der Hauptkulturen innerhalb verschiedener Szenarien reduzierter Bodenbearbeitung im Ökologischen Landbau zu untersuchen. Dafür wurden die Ergebnisse zweier wiederholter einjähriger Feldversuche (2011/12 und 2012/13) auf zwei verschiedenen Standorten sowie den letzten zwei Versuchsjahren eines mehrjährigen Versuches (2007-2013) herangezogen. Die Standorte der einjährigen Versuche waren das Versuchsgut der Universität Kassel, die Domäne Frankenhausen und der Biolandbetrieb Meyerhof in Belm/Osnabrück. Standort des mehrjährigen Versuchs war die Domäne Frankenhausen. In den einjährigen Versuchen folgte die Hauptfrucht Hafer auf die Zwischenfrüchte Sinapis alba, Trifolium resupinatum und Vicia sativa sowie einer Schwarzbrache als Kontrolle. Der Hafer wurde nach unterschiedlichen Bodenbearbeitungsvarianten gesät. Dies waren auf der Domäne Frankenhausen Pflug (22–24 cm Bearbeitungstiefe), Grubber (2011/12; 10–12 cm) bzw. Scheibenegge (2012/13; 7 cm), Mulchsaat und Direktsaat. Auf dem Meyerhof Belm waren es Pflug (23 cm), Grubber (13–15 cm) und Fräse (6–8 cm).
Auf der Domäne Frankenhausen wurden mit V. sativa die besten Erfolge hinsichtlich Beikrautunterdrückung und N-Lieferung erzielt. 2011/12 gelang sogar die Mulch- und Direktsaat von Hafer nach V. sativa ohne jede weitere Beikrautkontrolle und mit vergleichbaren Hafererträgen wie in den gepflügten oder gegrubberten Varianten auf einem Niveau von 55,3 dt ha^-1 bis 59,1 dt ha^-1. Auf dem Meyerhof Belm führte Pflügen nach Schwarzbrache, S. alba und T. resupinatum zu höheren Hafererträgen als die reduzierten Varianten. Nach V. sativa war der Ertragsunterschied zwischen Pflug- und reduzierten Varianten in beiden Jahren nicht signifikant.
Beim mehrjährigen Versuch erfolgte ein Vergleich zwischen Pflügen (bis 25 cm tief) in einer Fruchtfolge, die dreijähriges Luzernegras enthielt, Pflügen (bis 25 cm tief) in einer getreidebasierten Fruchtfolge und einer Bearbeitung mit dem Stoppelhobel (bis max. 12 cm tief) ebenfalls in getreidebasierter Fruchtfolge. Ursprünglich war der Versuch angelegt worden, um zu untersuchen, ob der Stoppelhobel ähnlich effizient in der Regulierung von Cirsium arvense ist wie mehrjähriger Futterbau. 2011 wurden in allen drei Systemen folgende Zwischenfrüchte integriert: Lolium perenne, Phacelia tanacetifolia, Sinapis alba, Trifolium resupinatum, eine Mischung aus S. alba und T. resupinatum, Vicia sativa sowie eine Schwarzbrache als Kontrolle. Als Hauptfrüchte wurden 2012 Hafer und 2013 Ackerbohnen angebaut. Von allen Zwischenfrüchten hatte V. sativa den höchsten Ertrag und die höchste N-Aufnahme in allen drei Systemen. Die Vorfrucht Luzernegras (2007–2010) führte zwei bzw. drei Jahren nach dem Umbruch (2012 und 2013) zu einem höheren Boden-N-Gehalt verglichen mit der getreidebasierten Fruchtfolge. 2013 wurde der Boden auf den Gehalt an mikrobiellem N und C untersucht. Das Stoppelhobel-System hatte in der obersten Schicht signifikant mehr N_mik und C_mik als die anderen beiden Systeme. 2012 war das Beikrautaufkommen in der Regel im Pflug-System in der Fruchtfolge mit Luzernegras am niedrigsten und im Stoppelhobel-System am höchsten. Schwarzbrache führte in der Regel in jedem System zu einem hohen Beikrautaufkommen. 2012 wirkte sich der Stoppelhobel tendenziell negativ auf die Diversität der Beikrautgesellschaft, gemessen in Artenanzahl, Äquität und Shannon-Wiener Index aus. Die Zwischenfrüchte hatten verglichen mit der Schwarzbrache eher einen positiven Effekt, d. h. eine höhere Diversität bei gleichmäßigerer Verteilung. C. arvense trat in beiden Jahren im Stoppelhobel-System und im Pflug-System in der getreidebasierten Fruchtfolge stärker auf als im Pflug-System in der Fruchtfolge mit Luzernegras. Das dreijährige Luzernegras in der Fruchtfolge erwies sich somit als effektiver zur Kontrolle von C. arvense als die Wahl der Bodenbearbeitung. 2012 hatte das Stoppelhobel-System den niedrigsten, das Pflug-System in der Fruchtfolge mit Luzernegras den höchsten und das Pflug-System in der getreidebasierten Fruchtfolge einen mittleren Haferkornertrag. Im Pflug-System in der Fruchtfolge mit Luzernegras führten alle Zwischenfruchtvarianten zu höchsten Erträgen. Im Stoppelhobel-System spielte die Wahl der Zwischenfrucht eine große Rolle. Nur V. sativa führte hier zu Erträgen auf demselben Niveau wie das aller Varianten des Pflug-Systems in der Fruchtfolge mit Luzernegras und das der besten Varianten des Pflug-Systems. 2013 gab es im Ertrag der Ackerbohnen keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Varianten.