1. Versuchsdurchführung

Einzelversuch, Regionetzwerk Bayern

2. Hintergrund

Die passgenaue Stickstoffversorgung von Zuckerrüben im biologischen Anbau ist eine Herausforderung. Zwischenfrüchte können verbliebenen Stickstoff aus der Vorkultur konservieren. Zudem ermöglicht ein günstiges C/N-Verhältnis eine gute Mineralisierung der Zwischenfrucht in der Folgekultur. Leguminosen in vorhergehenden Zwischenfrüchten können zusätzlich Stickstoff aus der Luft binden und einen weiteren Beitrag zur N-Versorgung der Hauptkultur liefern. Die Verfügbarkeit der Nährstoffe aus der Zwischenfrucht muss jedoch passend zur Hauptvegetations- und -bedarfszeit der Zuckerrüben gegeben sein. Als ergänzende Versorgungsdüngung können – je nach Verfügbarkeit – unterschiedliche organische Düngemittel eingesetzt werden.

In dem hier vorliegenden Versuch wird untersucht, wie sich unterschiedliche Zwischenfruchtmischungen (mit und ohne Leguminosen) in Kombination mit einer organischen Düngung mit Gärrest bzw. Champost (Pilzsubstratrückstände aus der Speisepilzherstellung) auf den Ertrag und den Zuckergehalt von Zuckerrüben auswirken.

3. Versuchsfragen

Wie wirken sich der Anbau unterschiedlicher Zwischenfruchtmischungen und die Ausbringung unterschiedlicher organische Dünger zur vorhergehenden Zwischenfrucht auf den Ertrag und den Zuckergehalt der folgenden Zuckerrüben aus?

4. Versuchsaufbau

* Eine Beschreibung verschiedener Versuchstypen und einiger Grundbegriffe der Versuchsanstellung finden Sie hier (pdf-Datei, 0,4 MB).

Auswirkungen unterschiedlicher Zwischenfruchtmischungen auf den N_min-Gehalt des Bodens sowie auf den Ertrag und die Qualität der Zuckerrüben

N_min-Gehalt

Die unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen bewirkten keine siginfikanten Unterschiede des N_min-Gehalts im Boden. Über alle Parzellen hinweg lag der durchschnittliche Nmin-Gehalt bei 95 Kilogramm N_min pro Hektar.

Ertrag

Auch die Auswirkungen der unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen auf den Ertrag waren nicht siginfikant (vgl. Abbildung 1). Auffällig ist die große Schwankungsbreite der leguminosenfreien Zwischenfruchtmischung A im Vergleich zur legumen Zwischenfruchtmischung B. Hier lag der durchschnittliche Zuckerrübenertrag bei 98 Tonnen Frischmasse pro Hektar. Die Variante mit legumer Zwischenfrucht erzielte einen Durchschnittsertrag von 94 Tonnen Frischmasse pro Hektar, wobei die Streuung der Werte über die Wiederholungen hinweg deutlich geringer war.

Qualität

Die Qualität der Zuckerrüben wurde weder von der Düngung noch von den unterschiedlich vorhergehenden Zwischenfruchtmischungen beeinflusst. Es konnten keinerlei Unterschiede im Zuckergehalt festgestellt werden.

Auswirkungen unterschiedlicher organischer Dünger auf den N_min-Gehalt des Bodens sowie auf den Ertrag und die Qualität der Zuckerrüben

N_min-Gehalt

Die N_min-Werte der Parzellen wiesen am 06. April 2021 keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten auf. Wie aus Abbildung 2 hervorgeht, ist eine gewisse Streuung der Werte vorhanden. Im Schnitt lag der Stickstoffgehalt des Bodens bei 94 Kilogramm N_min pro Hektar.

Ertrag

Die unterschiedlichen im Vorjahr zur Zwischenfrucht gedüngten organischen Düngemittel hatten nur geringe Auswirkungen auf den Ertrag der nachfolgenden Zuckerrüben.

Im Mittel erzielte die mit Biogasgülle gedüngte Variante mit 101 Tonnen Frischmasse pro Hektar die höchsten Erträge. Die Kontrolle und die mit Champost gedüngte Variante lagen mit 95 bzw. 91 Tonnen Frischmasse pro Hektar etwas darunter. Die Unterschiede waren nicht signifikant.

Qualität

Der Zuckergehalt der Zuckerrüben in den unterschiedlich gedüngten Varianten unterschied sich nicht signifikant.

Auswirkung von Zwischenfruchtmischung und Düngevariante auf den Zuckerrübenertrag

Betrachtet man die Auswirkung der unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen in Kombination mit den Düngevarianten auf den Ertrag der Zuckerrüben wird deutlich, dass die Erträge großen Schwankungen unterliegen (Abbildung 4). Die mit Biogasgülle gedüngten Varianten wiesen etwas höhere Erträge auf, die Unterschiede waren jedoch nicht signifikant.

Obwohl beide Zwischenfruchtmischungen gut entwickelt waren und erwartet werden konnte, dass die legume Zwischenfruchtkomponenten Ackerbohne und Platterbsen gewisse Mengen an Luftstickstoff binden würden, zeigte sich das weder im N_min-Gehalt des Bodens zum Zeitpunkt der Zuckerrübenaussaat noch im Ertrag der Zuckerrüben. Das heißt, es konnte nicht nachgewiesen werden, dass über den Winter gebundener Stickstoff den Zuckerrüben zu Gute kam. Auch die Anwendung unterschiedlicher Düngemittel hatte keine signifikanten Auswirkungen auf den Ertrag der Zuckerrüben. Für den Mineralisationsverlauf ist zu berücksichtigen, dass der Ammoniumgehalt im Biogasgärrest mit 2,4 kg NH₄ pro Tonne im Vergleich zu Champost mit 0,2 kg NH₄ pro Tonne höher liegt. Dies bedeutet, dass der organisch gebundene Stickstoff aus dem Champost vermutlich langsamer freigesetzt wird bzw. langfristig für die nachfolgende Kultur verfügbar ist.

Die Jahre 2018 bis 2020 waren in der Region insbesondere in der Wachstumszeit der Sommerungen sehr trocken. Das darauffolgende Jahr 2021 war sehr niederschlagsreich, insbesondere im Mai und Juni. Daher wird vermutet, dass Nährstoffe, die aufgrund der Trockenheit in den Vorjahren nicht aufgenommen werden konnten, im Jahr 2021 ausreichend zur Verfügung standen und in der Bodenlösung weitestgehend mobil waren.

Somit war im Versuchsjahr wahrscheinlich ein ausreichendes Nährstoffangebot im Boden für die Zuckerrüben vorhanden, sodass die unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen und die Düngevarianten keine signifikanten Auswirkungen auf den Ertrag bzw. die Qualität der Zuckerrüben hatten. Als Beleg für die These kann das grundsätzlich hohe Ertragsniveau mit 95 Tonnen Zuckerrüben pro Hektar angeführt werden.

Die fehlende Düngewirkung der unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen und der Düngevarianten lässt sich dadurch erklären, dass die Nährstoffversorgung des Standortes zum Zeitpunkt des Versuchs insgesamt so gut war, dass eine zusätzliche Nährstoffzufuhr keine signifikanten Auswirkungen auf den Ertrag bzw. die Qualität der Zuckerrüben hatte.

Nichtsdestotrotz zeigt der Versuch, dass beide im Versuch angebauten Zwischenfruchtmischungen in der Lage sind, Nährstoffe im Sommer und Herbst aufzunehmen und zu speichern, um diese im Optimalfall der anschließenden Kultur im Frühjahr zur Verfügung zu stellen. Insbesondere vor dem Hintergrund der Diskussionen um Düngungseinschränkungen für Sommerungen in roten und gelben Gebieten ist dies ein wichtiger Aspekt für das zukünftige Nährstoffmanagement. Es ist zu klären, welcher Dünger zu welcher Zwischenfrucht gedüngt werden soll. Bei der Düngung einer legumen Zwischenfrucht sollte nur Dünger eingesetzt werden, der ein weites C:N-Verhältnis aufweist, sodass die N-Bindung der Leguminosen maximiert wird. Eine Düngung mit Biogasgülle wäre hier beispielsweise kontraproduktiv, da die legumen Komponenten der Zwischenfruchtmischung nur wenig atmosphärischen Stickstoff binden würden, sondern stattdessen zuerst den Stickstoff aus der Biogasgülle aufnehmen würden. Anders ist es bei Zwischenfrüchten ohne legume Komponenten. Hier kann eine angepasste Düngung, z.B. mit Biogasgülle, die Entwicklung der Zwischenfrüchte fördern und somit einen positiven Beitrag zur Düngung der Folgekultur leisten.