Anbau von Körnerleguminosen
Im Vergleich zu Feinleguminosen spielen Körnerleguminosen für die Stickstoffversorgung in der Fruchtfolge eine geringere Rolle. Das liegt daran, dass ein großer Teil des fixierten Stickstoffs den Betriebskreislauf in Form von Ernteprodukten wieder verlässt. Körnerleguminosen können die Ökofruchtfolge aber dennoch bereichern. Dieser Beitrag erläutert, was beim Anbau von Körnerleguminosen zu beachten ist und wie sich die N-Fixierleistung von Körnerleguminosen bestimmen lässt.
Körnerleguminosen in der Fruchtfolge
Die Bedeutung von Körnerleguminosen für die Fruchtfolge liegt neben ihrem Vorfruchtwert als Leguminose vor allem an ihrer wirtschaftlichen Vorzüglichkeit als Marktfrucht. Körnerleguminosen sind gesuchte Eiweißkomponenten und lassen sich daher in der Regel gut als Druschfrucht vermarkten. Im Vergleich zu Feinleguminosen ist die Durchwurzelung sowie die beikrautregulierende Wirkung bei Körnerleguminosen schwächer ausgeprägt.
Anbauempfehlungen für Körnerleguminosen
Ackerbohne, Erbse, Soja und Lupine - das sind die am häufigsten angebauten Körnerleguminosen auf ökologischen Betrieben. Jede Kultur hat dabei andere Standortansprüche sowie Anforderungen an die Kulturführung. In verschiedenen Demonetzwerken wurden in den letzten Jahren Anbauversuche zu diesen Körnerleguminosen durchgeführt und Anbauempfehlungen ausgearbeitet. Interessierte können sich auf folgenden Webseiten informieren:
- Leguminosen-Netzwerk (LeguNet): Projektwebsite
- Deutscher Sojaförderring: Website zur Förderung des Sojaanbaus
- Gesellschaft zur Förderung der Lupine e.V. (GFL): Website des Lupinen-Netzwerks
Leguminosenmüdigkeit vorbeugen
Große Schwachstelle der Körnerleguminosen ist ihre Selbstunverträglichkeit, die zu der sogenannten Leguminosenmüdigkeit führen kann. Diese Selbstunverträglichkeit ist bei Ackerbohnen, Erbsen und Lupinen besonders ausgeprägt. Daher gilt es, ausreichende Anbauabstände einzuplanen – sowohl innerhalb der Art als auch zu anderen Leguminosenarten.
| Körnerleguminose | Anbaupause in Jahren |
|---|---|
| Erbse weißblühend | 6-9 |
| Erbse buntblühend | 5-7 |
| Lupine | 5-6 |
| Ackerbohne | 4-5 |
| Körnerleguminose | Futterleguminose | Anbaupause in Jahren |
|---|---|---|
| Erbse weißblühend | Rotklee, Luzerne | 3-5 |
| Erbse buntblühend | Rotklee, Luzerne | 2-4 |
| Lupine | Rotklee, Luzerne | 2-4 |
| Ackerbohne | Weißklee, Gelbklee, Serradella, Schwedenklee | 2-4 |
N-Fixierleistung von Körnerleguminosen
Die N-Fixierleistung von Körnerleguminosen ist in der Regel deutlich geringer als bei Feinleguminosen und wie bei diesen vom Ertrag abhängig. In der folgenden Abbildung dargestellt sind für die wichtigsten Arten exemplarisch N-Fixierleistungen auf den Ertragsniveaus 20, 30 und 40 dt/ha. Auf mittlerem Ertragsniveau werden in der Regel zwischen 100 und 150 kg Stickstoff fixiert. Bei der Ackerbohne sind die N-Fixierleistungen bei mittleren Erträge etwas besser, bei der Erbse etwas schlechter. Vergleichbare N-Fixierleistungen wie bei den Feinleguminosen sind bei Körnerleguminosen erst bei außergewöhnlich hohen Erträgen zu erwarten.
Die N-Fixierleistungen können durch einige unvorteilhafte, jedoch häufig notwendige Kultivierungsmaßnahmen, geschmälert werden. Dazu zählen:
- Das Führen der Körnerleguminose als intensive Hackkultur
- Ein intensives Grundbodenbearbeitungsverfahren vor der Körnerleguminose
- Ein zu kurzer Fruchtfolgeabstand zur vorhergehenden Feinleguminose
- Der Verbleib von großen Mengen Ernteresten mit geringem C/N-Verhältnis (z.B. aus Ackergemüse wie Möhren)
Führen diese Bewirtschaftungsverfahren zu einem erhöhten Nmin-Gehalt im Boden, wird die N-Fixierleistung reduziert und möglicherweise durch die vorhandenen Anwendungen zur Berechnung der N-Fixierleistung (z.B. LeNiBA) überschätzt.
Da es sich bei den meisten Körnerleguminosen um Marktfrüchte handelt, ist eine weitere Größe von Bedeutung: der N-Harvest-Index. Dieser beziffert den Anteil des gesamten durch die Pflanze aufgenommenen Stickstoffs, der geerntet wird. Einschlägige Untersuchungen ermitteln für Körnerleguminosen einen N-Harvest-Index zwischen 50 und etwa 75% (z.B. Gollner et al. 2019, Schmidtke 2008). Der übrige mit den Ernteresten verbleibende Stickstoff steht dem Boden oder einer Folgekultur zur Verfügung. In Versuchen wurde ermittelt, dass 20 bis 70 kg N ha-1 mit den Ernteresten verbleiben (z.B. Kaul 2008, Gollner et al. 2019).
Übersteigen die Entzüge durch die Ernte die ermittelte N-Fixierleistung, kann von einer negativen Vorfruchtleistung in Bezug auf N ausgegangen werden. In Expertimenten ermittelten Paeßens et al (2009) beispielsweise, dass Sojabohnen 6 bis 156 kg N/ha mehr entzogen als sie aus der Luft fixierten, bei Erbsen waren es 2 bis 62 kg N/ha.
Die folgenden Grafiken verdeutlichen den Sachverhalt. Dargestellt sind die N-Salden für Ackerbohnen, Erbsen und Sojabohnen für verschiedene Ertrags- und Nmin-Niveaus. Grundsätzlich zeigt sich bei allen Kulturen, dass sich ein erhöhter Nmin-Wert im Frühjahr negativ auf die Fixierleistung auswirkt und der N-Entzug durch die Ernte die Fixierleistung überschreiten kann.
Abbildung 1 zeigt die Zusammenhänge für die Ackerbohne. Anschaulich wird, dass kalkulatorisch mit steigenden Nmin-Werten die N-Salden sinken, jedoch nicht unter 0 fallen. Die ermittelten N-Salden nehmen mit zunehmendem Ertrag zu.
Abbildung 2 zeigt die Ertrags- und Nmin-Situation bei Erbsen. Auffällig ist, dass ab einem Nmin-Wert zwischen 40 und 50 kg/ha das Gesamt N-Saldo außer bei der Ertragsvariante 20 dt/ha negativ wird.
Auch bei der Sojabohne (Abb. 3) werden schon bei einem geringen Nmin-Gehalt negative N-Salden erreicht. Auf der Ertragsstufe 20 dt/ha ist nur bei sehr geringen Nmin-Werten (< 20 kg/ha) mit einem positiven N-Saldo zu rechnen, das heißt, dass hier schon bei niedrigen Nmin-Werten die Fixierleistung gerade den N-Entzug der Sojabohne abdeckt.
Schritt für Schritt: Die N-Fixierleistung von Körnerleguminosen bestimmen
Schritt 1: Erträge ermitteln Die Erträge lassen sich leicht über das Druschergebnis ermitteln. Sollte es sich um ein Gemenge handeln, müssen die Anteile an Leguminosen und der Nichtleguminosen bestimmt werden. Hierzu kann z.B. die Abrechnung des Landhändlers Aufschluss geben. Alternativ kann eine Stichprobe sortiert und getrennt gewogen werden. | |
Schritt 2: N-Fixierleistung berechnen Für die Berechnung der N-Fixierleistung kann die vom Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) entwickelte Anwendung LeNiBa verwendet werden. Als Mindesteingabe müssen der Ertrag und ggf. der Leguminosenanteil bekannt sein. Präzisiert werden können die Berechnungen durch die Eingabe der Ackerzahl, sowie die Abschätzung von Verunkrautung, N-Nachlieferung und Ernteverlusten. Hier geht's zur LeNiBa-App | |
Text: August Bruckner, Hannes Schulz und Alexander Watzka
Stickstoffversorgung verbessern: Einführung
Die Verbesserung der Stickstoffversorgung ist häufig eine zentrale Motivation, wenn landwirtschaftliche Betriebe ihr Nährstoffmanagement optimieren wollen. In diesem Kapitel geht es darum, wie sich die Stickstoffversorgung durch eine Optimierung der Fruchtfolge, ein durchdachtes Leguminosenmanagement und den Anbau von Zwischenfrüchten verbessern lässt.
Anbau von Feinleguminosen
Fein- bzw. Futterleguminosen bilden die Grundlage von Ökofruchtfolgen. Dies beruht auf ihren positiven Eigenschaften hinsichtlich der N-Fixierleistung und der Beikrautregulierung sowie ihrer Eignung für die Futtererzeugung. In diesem Kapitel geht es darum, welche Faktoren bei der Artenwahl berücksichtigt werden sollten und wie durch ein standortangepasstes Management gute N-Fixierleistungen erreicht werden können. Darüber hinaus gibt es eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Bestimmung der N-Fixierleistung der eigenen Bestände.
Anbau von Zwischenfrüchten
Mit dem Anbau von Zwischenfrüchten lässt sich die Stickstoffversorgung eines Betriebes bzw. einer Fläche verbessern. Wichtig ist dabei, dass sich die Bestände gut entwickeln. Hierzu tragen die Auswahl geeigneter Arten und ein gelungenes Zwischenfruchtmanagement bei.
Leguminosen in der Fruchtfolge
Im ökologischen Landbau hat die Fruchtfolge einen wesentlichen Einfluss auf die Nährstoffversorgung, aber auch auf die Regulierung von Beikräutern, Krankheiten und Schädlingen sowie auf die Bodenstruktur und den Humusgehalt. Für die Stickstoffversorgung ist vor allem der Anteil von Leguminosen in der Fruchtfolge von Bedeutung.
Verbesserung der N-Versorgung durch Düngung
Organische Dünger ermöglichen die gezielte Stickstoffgabe innerhalb der Fruchtfolge oder auch einen überbetrieblichen Nährstofftausch durch beispielsweise Futter-Mist-Kooperationen. Im Ökolandbau sind mineralische N-Düngemittel nicht zugelassen. Wirtschaftsdünger oder organische Handelsdüngemittel nehmen damit eine zentrale Rolle in der Stickstoffdüngung ein.
Linktipps
- oekolandbau.de: Anbau von Körnerleguminosen
- oekolandbau.de: Schwefeldüngung zu Körnerleguminosen
- Leguminosen-Netzwerk (LeguNet): Projektwebsite
- Deutscher Sojaförderring: Website zur Förderung des Sojaanbaus
- Gesellschaft zur Förderung der Lupine e.V. (GFL): Website des Lupinen-Netzwerks
Literaturtipps
- BLE (Hrsg.): Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit. Strategien für einen erfolgreichen Anbau. Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, Bonn.
- LfL (Hrsg.): Körnerleguminosen im Ökologischen Landbau. Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden.
Quellen
- Becherer, U. (2018): Fruchtfolge will geplant sein. Vorfrüchte, Pausen und ewige Regeln. bioland Fachmagazin 11/2018.
- Gollner, G., Starz, W. und Friedel, J. K. (2019): Crop performance, biological N fixation and pre-crop effect of pea ideotypes in an organic farming system. Nutr Cycle Agroecosyst 115: 391-405.
- Kaul, H-P. (2004): Pre-crop effects of grain legumes and linseed on soil mineral N and productivity of subsequent winter rape and winter wheat crops. Die Bodenkultur 55(3): S. 95-102.
- Kolbe, H. und Köhler, B. (2008): BEFU - Teil Ökologischer Landbau. Schriftenreihe, Heft 36/2008, Herausgeber, Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Sachsen.
- Paeßens, B., Urbatzka, P., Salzeder, G. und Butz, A. F. (2019): Vergleich der N2-Fixierungsleistung, der N-Bilanz und der N-Menge in den Ernteresiduen von Sojabohnen und Erbsen. In: Mühlrath, D. Albrecht, J., Finckh, M. R., Hamm, U. Heß, J., Knierim, U. und Möller, D. (Hrsg.) Innovatives Denken für eine nachhaltige Land- und Ernährungswirtschaft. Beiträge zur 15. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Kassel, 5. bis 8. März 2019, Verlag Dr. Köster, Berlin.
- Schmidtke, K. (2008): How to optimise symbiotic nitrogen fixation in organic crop rotations. Vortrag at: ISOFAR Conference 'Organic Agriculture in Asia', Dankook University, Republic of Korea, 13-14 March 2008.