Weißkleebeisaat in Winterroggen
1. Versuchsdurchführung
Regionetzwerk Brandenburg, 9 Betriebe
Netzwerkversuch
Im Netzwerkversuch legen mehrere Betriebe eine Demoanlage (einfache Wiederholung) mit exakt gleichem Aufbau an. Der einzelne Betrieb stellt dann jeweils eine räumliche Wiederholung dar. Auf mindestens einem Betrieb, dem «Satellitenbetrieb», wird der Versuch zudem als Praxisforschungsanlage (Varianten dreifach wiederholt und randomisiert) durchgeführt.
2. Hintergrund
Die Stickstoffversorgung von Ackerfrüchten ist auf viehschwachen Biobetrieben in Brandenburg eine besondere Herausforderung. Mit Luzernekleegras wird zu Beginn der Fruchtfolge viel Stickstoff aus der Luft gebunden, der nach Umbruch den folgenden Kulturen zur Verfügung steht. Diese Stickstoffquelle wirkt schlagbezogen und kann auf viehlosen Betrieben nur durch Abfuhr in Futter-Mist-Kooperationen, Cut & Carry oder Kompostierung auch anderen Schlägen zugutekommen. Im weiteren Verlauf der Fruchtfolge kommen organische Dünger vom eigenen Betrieb, aus Futter-Mist-Kooperationen und aus Zukauf zum Einsatz. Diese Düngemittel sind jedoch durch Verfügbarkeit und Kosten begrenzt.
In den weiten Fruchtfolgen im ökologischen Landbau besteht die Möglichkeit, durch Untersaaten von Feinleguminosen oder Zwischenfruchtanbau mit Leguminosenanteil weiteren Stickstoff aus der Luft zu fixieren. Feinleguminosen haben jedoch eine langsame Jugendentwicklung und brauchen daher lange Standzeiten auf dem Acker, um eine gute Fixierleistung zu erzielen. Aufgrund der häufigen Frühsommertrockenheit in Brandenburg ist die Etablierung von Feinleguminosen als Untersaat im Frühjahr riskant.
Im Netzwerkversuch auf 9 Betrieben in Brandenburg wird der Nutzen einer Weißkleebeisaat in Winterroggen geprüft. Der Weißklee (Sorte Merwi, flachwüchsig) wird gleichzeitig mit dem Winterroggen im Herbst als Beisaat gesät.
In der Literatur gibt es unterschiedliche Angaben, ob der Ertrag des Winterroggens dadurch negativ beeinflusst wird, in der Nachfrucht werden jedoch Mehrerträge von 30 – 40 % sowie Qualitätsverbesserungen berichtet (Brust et al. 2011, Fuchs et al. 2009, Kolbe et al. 2004, Urbatzka et al. 2011, Urbatzka et al. 2011a). Weißklee hat durch seine Feinwurzeln mit geringem C/N-Verhältnis das Potential, N schneller freizusetzen als andere Feinleguminosen (Rasmussen et al. 2012, Louran et al. 2015). Dadurch kann Weißklee auch bei geringeren Frischmasseerträgen einen ähnlichen Nachfruchteffekt auf Ackerkulturen haben wie ein Luzernegras (Rasmussen et al. 2012). Winterroggen wurde als Deckfrucht gewählt, da dieser unter den Getreiden den geringsten Wasserbedarf hat und früh lichtdurchlässig wird. Beides ist günstig, um die Konkurrenz zwischen den Kulturen gering zu halten (Kolbe et al. 2004).
Die N-Fixierleistung von Weißklee kann als Untersaat in Getreide bei einem Ertrag von 5 – 20 dt TM/ha 20 – 70 kg N/ha betragen (Kolbe et al. 2004). In Untersuchungen von Weißklee mit Deutschen Weidelgras als Hauptkultur in Blanksaat werden Mengen an fixiertem Stickstoff von 70 – 90 kg N/ha und Jahr (Louran et al. 2015, Nannen 2007) über 52 – 291 kg N/ha und Jahr (Enriquez-Hidalgo et al. 2016) und bis zu 269 kg N/ha und Jahr (Ledgard 1991) angegeben. Jörgensen et al. (1999) unterscheiden nach Standzeit mit 28, 262 und 211 kg N/ha im Aussaatjahr sowie erstem und zweitem Produktionsjahr.
Über den N-Transfer von Weißklee zu Getreidedeckfrüchten wurde bisher wenig geforscht. In Versuchen mit Sommergerste wurde lediglich 1 % des von Weißklee fixierten Stickstoff an die Getreidedeckfrucht weitergegeben (Baddeley et al. 2006, Rees et al. 2006). Als Grund wurde die geringe Standzeit des im Frühjahr gedrillten Weißklees angebracht (ebd.). Auch in Gewächshausversuchen mit Winterweizen war der N-Transfer vom Weißklee in den ersten 2 bis 3 Monaten mit 2,5 % (Pappa et al. 2006) bis zu 7 % (Murray & Clements 1998) gering. Der N-Transfer von Weißklee während der Standzeit wurde in der Literatur vor allem mit deutschem Weidelgras untersucht. Der N-Transfer entsteht vorrangig durch Mineralisation abgestorbener Blatt-, Wurzel- und Sprossteile, weshalb die Raten über die Standzeit des Weißklees zunehmen (Mallarino et al. 1990, McNeill et al. 1990, Hatch & Murray 1996). Die Langlebigkeit beträgt im Mittel 2 Monate bei Blättern, 1 Jahr und 2 Monate bei Stängeln und 10 Monate bei Wurzeln (Sturite et al. 2007). Innerhalb der ersten 4 Monate entsteht daher kein nennenswerter N-Transfer (McNeill et al. 1990). Während in Beständen mit Luzerne im Etablierungsjahr noch kein N-Transfer zu erwarten ist, kann dieser in Beständen mit Weißklee nach dem ersten Schnitt auftreten (Louran et al. 2015). Die transferierten Mengen von Weißklee zu Gräsern in den Mischungen variieren in der Literatur von Null (z.B. Boller & Nosberger (1987)) bis zu 75 – 110 kg N/ha (z.B. Eggersmann and Hassink 1997; Høgh-Jensen and Schjoerring 2000) (in Louran et al. 2015). Unterschiede im Standort, den Arten, dem Alter der Bestände und der Variabilität der atmosphärischen N-Einträge bedingen diese Spannweiten der Werte (Louran et al. 2015). Jørgensen et al. (1999) geben daher N-Transferraten nach Jahren (19 kg N/ha im ersten Produktionsjahr und 28 kg N/ha im zweiten) und N-Fixierungsraten nach Jahreszeiten (0,5 kg N/ha und Tag im Herbst und 2,6 kg N/ha und Tag im Juni) an.
3. Versuchsfrage(n)
- Steigert die Weißkleeetablierung in Winterroggen den Ertrag des Winterroggens und der Folgekultur Sommerhafer?
- Wie viel kg N wird durch Weißklee symbiotisch fixiert? Nimmt der Winterroggen symbiotisch fixierten Stickstoff auf?
- Wie schnell wird der Stickstoff nach dem Weißkleeumbruch umgesetzt?
4. Versuchsaufbau
| Standortbeschreibung | |
|---|---|
| Boden-Klima-Raum | trocken-warme diluviale Böden des ostdeutschen Tieflandes (8 Betriebe) mittlere diluviale Böden MV und Uckermark (1 Betrieb) |
| Höhenlage (m ü NN) | Mittlere Höhenlage 67 (min. 36 max. 137) |
| Bodenart | Sandiger Sand (4 Betriebe) bis lehmiger Sand (5 Betriebe) |
| Ausgangslage auf der Versuchsfläche vor Versuchsanstellung | |
|---|---|
| Fruchtfolge | unterschiedlich - Winterroggen - Sommerhafer |
| Düngung | keine |
| Pflegemaßnahmen | keine |
Tabelle 1 zeigt die Bodenparameter auf den Versuchsflächen. Der Boden auf dem Satellitenbetrieb hatte einen höheren Schluff- und Mg-Gehalt sowie pH-Wert als das Mittel der Netzwerkgruppe, wohingegen Corg, P- und K-Gehalt etwas geringer waren.
| Ton [%] | Schluff [%] | pH-Wert | Corg [%] | C/N | P DL [mg/100g] | K DL [mg/100g] | Mg CaCl2 [mg/100g] | |
| Satellit | 5,2 ± 0,8 | 23,1 ± 2,0 | 6,4 ± 0,1 | 0,6 ± 0,04 | 14 ± 3 | 7,2 ± 1,4 | 9,2 | 7,2 ± 0,7 |
| Netzwerkgruppe | 6,2 ± 2,6 | 11,2 ± 6,8 | 5,9 ± 0,9 | 1,0 ± 0,3 | 12 ± 3 | 9,5 ± 4,3 | 12,4 ± 3,9 | 5,0 ± 1,2 |
Die Witterung im Versuchszeitraum war nicht ideal: Während im Mittel der Netzwerkgruppe von Oktober 2024 bis Januar 2025 mit 168 mm der Niederschlag dem langjährigen Mittel (1991-2022) entsprach, fiel von Februar bis Juni mit 105 mm insgesamt 107 mm weniger Niederschlag.
Diese Vorsommertrockenheit war gefolgt von einem überdurchschnittlich nassen Juli (113 mm, + 39 mm), der nicht mehr dem Winterroggen, jedoch dem Weißklee zugutekam.
Im Vergleich zur Netzwerkgruppe fiel auf dem Satellitenbetrieb etwas weniger Niederschlag über Winter, wobei die Vorsommertrockenheit und der regenreiche Juli den mittleren Werten der Netzwerkgruppe entsprachen.
Der Jahresniederschlag im Versuchszeitraum (Oktober 2024 bis September 2025) lag beim Satellitenbetrieb damit bei 455 mm leicht unter dem Wert der Netzwerkgruppe mit 485 mm, wobei das langjährige Mittel (1991-2022) sich unterscheidet (481 mm Satellitenbetrieb, 561 mm Netzwerkgruppe).
Die Temperatur lag im Versuchszeitraum über alle Betriebe 1°C über dem langjährigen Mittel (1991-2022). Insgesamt konnten mit der Auswahl der Betriebe vergleichbare Standortbedingungen erreicht werden.
| Versuchsparameter | |
|---|---|
| Versuchstyp* | Netzwerkversuch |
| Anlagetyp | Streifenversuch |
| Prüffaktor/en | Weißkleebeisaat in Winterroggen |
| Faktorstufen | Winterroggen (Kontrolle) Winterroggen mit Weißkleebeisaat |
| Anzahl Wiederholungen | Satellitenversuch mit 4 Wiederholungen, 8 Betriebe der Netzwerkgruppe mit einer Wiederholung |
| Prüfmerkmale |
|
| Versuchszeitraum | 09/2024 bis 08/2026 |
* Eine Beschreibung verschiedener Versuchstypen und einiger Grundbegriffe der Versuchsanstellung finden Sie hier (pdf-Datei, 0,4 MB).
Versuchsbeschreibung
Im Netzwerkversuch nach Bruckner et al. (2023) legten 8 Betriebe in Brandenburg (1991-2022: 561 mm, 9,8°C, lehmiger Sand) je eine Demoanlage (einfache Wiederholung) an. Sie bilden die Netzwerkgruppe. Jeder einzelne Betrieb stellte eine räumliche Wiederholung dar. Auf einem weiteren Betrieb, dem «Satellitenbetrieb», wurde der Versuch zudem vierfach wiederholt und randomisiert angelegt. Auf zwei Betrieben konnte die Datenerfassung nicht vollständig durchgeführt werden, weshalb zur Ergebnisauswertung nur 6 von 8 Betrieben der Netzwerkgruppe betrachtet werden.
Auf allen Betrieben wurde Weißklee (4 kg/ha, Sorte Merwi, flachwüchsig) als Beisaat direkt nach der Winterroggenaussaat (250 keimfähige Körner/m² Populationsroggen Netzwerkgruppe bzw. 200 keimfähige Körner/m² Hybridroggen Satellitenbetrieb) oder im selben Arbeitsgang gedrillt (Zeitraum: 25.09.-11.10.2024). Die Versuche wurden in Streifen mit betriebsüblicher Technik angelegt und geerntet (Streifenbreite 12-18 m, Kerndrusch 5-9 m, Streifenlänge 166-986 m).
Nach der Ernte wurde auf dem Streifen ohne Weißklee Winterroggen (50 kg/ha) als Zwischenfrucht gedrillt, bevor beide Streifen in den ersten beiden Märzwochen 2026 umgebrochen wurden und Sommerhafer als Nachfrucht gedrillt wurde (350 keimfähige Körner/m², Hofsorte).
Als Prüfmerkmale wurden im Jahr 2025 der Deckungsgrad von Weißklee, Winterroggen und Beikraut im April und nach der Winterroggenernte sowie Biomasse von Weißklee und der Winterroggen-Zwischenfrucht im Oktober in festgelegten Probenahmeparzellen (0,25 m² Quadraten, 4 unechte Wiederholungen gleichmäßig verteilt je Streifen) erhoben.
Zur Biomasseernte im Oktober 2025 wurden neben dem Ertrag je 0,25 m² auch der Stickstoffgehalt und die Isotopen analysiert (Mischprobe aus den 4 unechten Wiederholungen je Streifen). Die Menge an aus der Luft fixiertem Stickstoff wurde anhand der natürlichen Abundanzmethode für die oberirdische Sprossmasse ermittelt, wobei als Referenzpflanze die Winterroggen-Zwischenfrucht genutzt wurde. Der Anteil an aus der Luft fixiertem Stickstoff am Gesamtstickstoff in der oberirdischen Biomasse wurde mit der Formel (i) %Ndfa = (δ15N Referenzpflanze - δ15N Leguminose)/ (δ15N Referenzpflanze – B) *100 berechnet, wobei B als kulturartenspezifischer Faktor für Weißklee mit -1,48 nach Unkovich et al. (2008) angesetzt wurde.
Die gesamte N-Fixierleistung inklusive der Wurzelmasse wurde mittels des Unterboden-Faktors 1,7 nach Anglade et al. (2015) berechnet. Der Winterroggenertrag (86 % TM) wurde als Kerndrusch je Streifen erfasst und die Qualitätsparameter anhand einer Mischprobe je Streifen aus dem Korntank des Mähdreschers analysiert.
Die Auswertung fand mit SPSS, Version 29.0.0.0, statt. Ein zeitlicher Ablauf der durchgeführten Beprobungen und der verschiedenen Arbeitsschritte beider Versuchsvarianten ist in Abbildung 4 dargestellt.
Versuchsskizzen
Legende
| Bezeichnung | Variante | Saatstärke |
|---|---|---|
| V0 | Winterroggen | 200 keimf. Körner/m² Hybridroggen bzw. 250 keimf. Körner/m² Populationsroggen |
| V1 | Winterroggen mit Weißklee | Zusätzlich 4 kg/ha Weißklee (Sorte Merwi) |
5. Der Versuch in Bildern
Zur Versuchsanlage werden die Versuchsstreifen für Roggen und Roggen mit Weißkleebeisaat eingemessen. Foto: Charlotte Kling
Eine Arbeitseinweisung der Mitarbeiter*innen am Betrieb ist besonders wichtig für das Gelingen von Praxisversuchen. Foto: Charlotte Kling
Ende September/ Anfang Oktober 2024 wurde erst der Winterroggen und in einem zweiten Durchgang der Weißklee gedrillt, sofern kein zweiter Saatguttank vorhanden war. Foto: Sebastian Klass
Alternativ kann Weißklee mit einem Pneumatikstreuer ausgebracht werden. Das feine Saatgut sollte so flach wie möglich abgelegt werden. Foto: Charlotte Kling
Gekeimter Winterroggen und Weißklee 1 Woche nach Aussaat. Foto: Sebastian Klass
Winterroggen und Weißklee 2 Wochen nach Aussaat. Foto: Sebastian Klass
Auf dem Satellitenbetrieb lag der Deckungsgrad des Weißklees nach der Winterroggenernte bei bis zu 90 %. Foto: Charlotte Kling
Auf einem der 9 Betriebe lag der Deckungsgrad des Weißklees nach der Roggenernte bei < 5 %, sodass der Versuch auf diesem Standort abgebrochen wurde. Foto: Charlotte Kling
Auf dem Satellitenbetrieb sieht man im Mai 2026 deutlich am dunkelgrünen Haferbestand, wo im Vorjahr noch Weißklee standen. Foto: Lukas Kersten
6. Ergebnisse
Die Etablierung von Weißklee als Beisaat in Winterroggen im Herbst war auf 8 der 9 Betriebe erfolgreich. Statistisch auswertbar waren 6 der 8 Betriebe in der Netzwerkgruppe. Der Deckungsgrad von Weißklee im April war gering und lag im Mittel bei 7,5 % in der Netzwerkgruppe und 8,8 % auf dem Satellitenbetrieb. Nach der Roggenernte wies der Weißklee auf dem Satellitenbetrieb mit 77,0 % einen deutlich höheren Deckungsgrad auf im Vergleich zum Mittel der Netzwerkgruppe mit 37,6 %. Innerhalb der Netzwerkgruppe streuten die Werte stark (Standardabweichung ± 34,2 %). Auf einem Betrieb war die Etablierung von Weißklee nicht erfolgreich (Deckungsgrad <5 %), sodass der Bestand umgebrochen wurde.
6.1 Roggenertrag - Ergebnisse
Steigert die Weißkleeetablierung in Winterroggen den Ertrag des Winterroggens und der Folgekultur Sommerhafer?
Der Roggenertrag unterschied sich nicht signifikant zwischen den Varianten mit und ohne Weißklee, wobei der Ertrag auf dem Satellitenbetrieb mit 32 dt/ha (86 % TS) etwas höher ausfiel als das Mittel der Netzwerkgruppe mit rund 24 dt/ha (Abbildung 6).
Der N-Gehalt im Roggenkorn [%] war auf dem Satellitenbetrieb in der Variante ohne Weißkleebeisaat signifikant höher als in der Variante mit Weißklee, was auf eine Konkurrenz um Nährstoffe durch den Weißklee hinweisen könnte (Abbildung 7). Diese Tendenz konnte in der Netzwerkgruppe jedoch nicht festgestellt werden. Im N-Ertrag waren die Unterschiede zudem nicht signifikant, ebenso wie die Qualitätsparameter im Roggenkorn (nicht dargestellt). Entsprechend fand kein nachweisbarer N-Transfer statt.
6.2 Weißkleeertrag - Ergebnisse
Wie viel kg N wird durch Weißklee symbiotisch fixiert? Nimmt der Winterroggen symbiotisch fixierten Stickstoff auf?
Im Oktober nach der Roggenernte war der Weißkleebiomasseertrag auf dem Satellitenbetrieb mit 32 dt TM/ha deutlich höher als in der Netzwerkgruppe (16 dt TM/ha), wobei in der Gruppe eine große Streuung der Werte auftrat (Abbildung 8). Auf dem Satellitenbetrieb befanden sich im Mittel 104 kg N/ha in der oberirdischen Weißkleebiomasse, von denen 64 % (67 kg Nfix/ha) aus der Luft fixiert wurden (Abbildung 9, 10). In der Netzwerkgruppe fiel der mittlere N-Ertrag mit 54 kg N/ha deutlich geringer aus, was sich dementsprechend auch im aus der Luft fixierten N widerspiegelte (50 %, 27 kg Nfix/ha) (Abbildung 9, 10). Insgesamt fixierte der Weißklee (Spross und Wurzeln) rund 114 kg Nfix/ha auf dem Satellitenversuch und 46 kg Nfix/ha im Mittel der Netzwerkgruppe (Abbildung 11). Dabei wurde Nfix im Spross gemessen und in der Wurzel über den Unterbodenfaktor für Weißklee geschätzt (siehe Versuchsbeschreibung).
7. Diskussion
7.1 Roggenertrag - Diskussion
Im vorliegenden Versuch wurde kein Einfluss der Weißkleebeisaat auf den Roggenertrag festgestellt. Dies ist vergleichbar mit Ergebnissen aus Bayern, wo in zwei von fünf Umwelten etwas geringere (jedoch nicht signifikant) Winterroggenerträge relativ zur Kontrolle bei Herbstetablierung einer Weißklee-Untersaat festgestellt wurden (Urbatzka et al. 2011a). Konkurrenz mit der Deckfrucht trat hier nur bei Beimengung von Graskomponenten in die im Herbst etablierte Untersaat auf (ebd.). Das Ertragsniveau lag in den fünf Umwelten mit 36 – 70 dt/ha standortbedingt höher als in Brandenburg (ebd.). Weitere Untersuchungsjahre werden zeigen, ob die höhere Lichtverfügbarkeit der lichteren Bestände in Brandenburg bei besserer Wasserverfügbarkeit doch zu einer Konkurrenz führen kann. Das höhere Ertragsniveau auf dem Satellitenbetrieb ist vermutlich auf den höheren Schluffgehalt zurückzuführen, welcher auf den sandigen Böden in Brandenburg besonders in Trockenphasen wie im Frühjahr 2025 ausschlaggebend ist. Zudem wurde hier als einziger Betrieb Hybridroggen gedrillt, sodass der Weißklee hier mehr Licht bekam.
7.2 Weißkleeertrag – Diskussion
Die N-Fixierleistung in der Sprossmasse (27 – 67 kg N/ha) im vorliegenden Versuch liegt in der Spannweite von Kolbe et al. (2004), die für Weißklee als Untersaat in Getreide bei einem Ertrag von 5 – 20 dt TM/ha eine N-Fixierleistung von 20 – 70 kg N/ha angeben, wobei nicht nach oberirdischer oder gesamter N-Fixierleistung differenziert wird. Weitere Angaben in der Literatur schwanken stark. Jörgensen et al. (1999) unterscheiden nach Standzeit des Weißklees 28, 262 und 211 kg Nfix/ha im Aussaatjahr sowie erstem und zweitem Produktionsjahr. Die ermittelte Gesamtfixierleistung wurde über den Unterbodenfaktor für Weißklee auf 46 bis 114 kg N/ha geschätzt – also zwischen den Literaturwerten vom Aussaatjahr und ersten Produktionsjahr. Aufgrund der frühen Herbstaussaat hatte der Weißklee mehr Zeit, sein feines Wurzelwerk auszubilden und zusätzlich fixierten Stickstoff darin zu speichern.
8. Fazit und Ausblick
Weißkleeetablierung als Beisaat in Winterroggen im Herbst kann trotz Frühjahrstrockenheit auf sandigen Standorten gelingen. Weißklee stellte keine starke Konkurrenz für den Winterroggen dar. Bei einem guten Weißkleeertrag können relevante Mengen N aus der Luft fixiert werden. Der Stickstoff aus dem Weißklee steht im Frühjahr schnell zur Verfügung.
Im Weiteren werden die N-Mineralisierung sowie der Ertrag und die Qualität der Nachfrucht Sommerhafer erfasst und das Verfahren ökonomisch bewertet. Diese Ergebnisse werden in den kommenden Monaten ergänzt. Die Versuche wurden zudem im Herbst 2025 als zweite zeitliche Wiederholung angelegt.
Text: Charlotte Kling, August Bruckner, Anne Droscha, Elisa Mutz
Datum: 19.05.2026
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