1. Versuchsdurchführung

Regionetzwerk Bayern

2. Hintergrund

Futterleguminosen wie Luzerne- oder Kleegras sind in der ökologischen Fruchtfolge nahezu unersetzlich. Viehlos wirtschaftende Betriebe, die Futterleguminosen nicht für die Fütterung benötigen, gehen oft Kooperationen mit Viehhaltern oder Biogasanlagen zur Verwertung des Aufwuchses ein. Eine weitere Verwertungsmöglichkeit besteht darin, die Futterleguminosen für die Düngung anderer Kulturen einzusetzen. Dabei können diese entweder frisch ausgebracht werden (nach dem Cut & Carry-Verfahren) oder erst siliert und dann später in Form von Silage ausgebracht werden. Ein Vorteil der Silagedüngung ist, dass der Dünger zeitlich flexibler eingesetzt werden kann. Allerdings müssen auch hier die Vorgaben der Düngeverordnung beachtet werden. Danach gilt Silage aktuell als Dünger mit wesentlichem Stickstoffgehalt (ähnlich wie Gülle) und ist somit in der zweiten Jahreshälfte nur sehr begrenzt einsetzbar. Im vorliegenden Versuch wurde geprüft, wie sich eine Düngung mit unterschiedlichen Düngemitteln (Luzernegrassilage, Cut & Carry-Material, Haarmehlpellets) und zu unterschiedlichen Zeitpunkten (Frühjahr, Sommer) auf die Stickstoffmineralisation im Boden und den Ertrag der Folgekultur Kartoffeln auswirkt.

Da bisher nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse zu dieser Möglichkeit der Futterleguminosen-Verwertung vorliegen, ist ein statistisch auswertbarer Praxisforschungsversuch dringend gefragt.

3. Versuchsfrage

Wie wirkt sich die Düngung von Kleegrassilage im Vergleich zu anderen Düngemitteln auf die Stickstoffmineralisation und den Ertrag der Folgekultur aus?

4. Versuchsaufbau

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

Die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe der organischen Düngemittel Cut & Carry und Silage ist grundsätzlich sehr betriebsindividuell. Die Düngemitteluntersuchung der beiden Dünger zeigten eine große Schwankungsbreite. Dementsprechend wurden unterschiedliche Mengen der beiden Dünger ausgebracht.

In Abbildung 1 ist der N_min-Verlauf über 11 Monate zu erkennen. Grundsätzlich fällt eine große Schwankungsbreite innerhalb der Varianten auf. Die Bodenproben sind stets innerhalb der Kleinparzellen mit einer Größe von 30 m² gezogen worden. Die Parzellen Haarmehlpellets (HMP) können bis zur Ausbringung des Düngers im April als Kontrolle angesehen werden. Insbesondere ab Mai und Juli ist in der Variante HMP ein höherer N_min-Wert erkennbar. Die Umsetzung der Haarmehlpellets wurde durch das zweimalige Bewässern der kompletten Fläche sichergestellt (vgl. Tabelle 1). In allen Versuchsparzellen nehmen die N_min-Gehalte im Mittel um 30 kg/ha zwischen Dezember und Januar in der obersten Bodenschicht (0-30cm) zu. Dabei werden mit einem mittleren N_min-Gehalt von 37 kg/ha die höchsten Zunahmen in den Parzellen mit Cut &Carry Ausbringung und die niedrigsten in der Kontrolle festgestellt. Des Weiteren werden Zunahmen in der Bodenschicht 30-60cm im Mittel um 18 kg/ha verzeichnet. In dieser Schicht liegen die höchsten Zunahmen im Mittel bei Silage mit 25 kg/ha und die niedrigsten in der Kontrolle mit 14 kg/ha. Diese Entwicklung legt eine Verlagerung von mineralisiertem Stickstoff in tiefere Bodenschichten nahe. Dies zeigt auch nochmal der Vergleich von Januar und Februar. Im Mittel nehmen hier über alle Varianten die N_min-Gehalte im Oberboden um 10 kg/ha und in 30-60cm um 7 kg/ha ab. Die höchste Verlagerung ist in Cut & Carry im Oberboden mit 17 kg/ha und die niedrigsten in der Kontrolle mit 5 kg/ha zu beobachten. In der Bodenschicht 30-60cm liegen die Verlagerungen zwischen Silage und Cut & Carry auf gleichem Niveau von 12 kg/ha. Die Unterschiede sind nicht signifikant und die gedüngten Parzellen liegen nur leicht über den ungedüngten Parzellen.

Die Parzellen mit einer Silagedüngung weisen im Vergleich zur Kontrolle im Durchschnitt 25 % Mehrertrag auf. Dazwischen reihen sich mit 7 % Mehrertrag die Variante Cut & Carry und mit 13 % Mehrertrag die mit Haarmehlpellets gedüngten Parzellen. Es gibt keine signifikanten Ertragsunterschiede.

7. Diskussion

Die große Schwankungsbreite in den Düngemitteluntersuchungen zeigt, dass eine pauschale Einordung dieser Art von organischen Düngemitteln nur schwer vorzunehmen ist. Je nach Bestandszusammensetzung, Schnittzeitpunkt und TS-Gehalt des Luzernegrases variieren die Werte teils sehr stark. Hier ist vor der Ausbringung eine Analyse fast Pflicht, um die Düngemengen vernünftig kalkulieren zu können.

Die Auswertung der N_min-Werte hat nicht so große Unterschiede gezeigt, wie man sie erwarten hätte können. In den organisch gedüngten Parzellen wurden zur Zwischenfrucht geringe Ammoniumgehalte gedüngt. Mit 9,53 kg NH₄ (Silage) und 8,18 kg NH₄ (Cut & Carry) pro Hektar kann ein Stickstoffverlust nahezu ausgeschlossen werden. Die Analyse zeigt deutlich, dass der Großteil des Stickstoffs in der Silage und im Cut & Carry-Material organisch gebunden und entsprechend langsamer verfügbar ist. Dies belegen auch die gemessenen N_min-Werte (vgl. Abb 1). Insbesondere die Luzernegras-basierten Düngemittel haben in dieser Hinsicht geringere Stickstoffverluste über Winter bzw. über die Vegetationszeit hinweg wie eventuell. erwartbar gewesen wäre. Hierfür sind auch die Niederschlagswerte des Standortes zu berücksichtigen (vgl. Tabelle 1). Zu vermuten ist, dass aufgrund des größeren C-N-Verhältnisses die Umsetzung und Mineralisierung der Nährstoffe aus dem organischen Material mehr Zeit benötigt, um diese den Pflanzen zur Verfügung zu stellen. Die Düngewirkung der im April gedüngten und eingearbeiteten Haarmehlpellets schlägt sich in den N_min-Werten ab Mai nieder. Aufgrund des geringen Niederschlags in diesen Vegetationsmonaten hat die zweimalige Bewässerung des Bestandes die Mineralisierung der Haarmehlpellets unterstützt.

Auffällig ist sicherlich die hohe Nährstoffverfügbarkeit in der ungedüngten Kontroll-Variante, was für einen umsatzstarken Boden spricht, der ausreichend Stickstoff nachliefern kann – auch ungedüngt.

Die Erträge zeigen im Hinblick auf die N_min-Werte eine kleine Überraschung. Grundsätzlich wäre der höchste Ertrag in den Haarmehlpellets-Parzellen zu erwarten gewesen, tatsächlich aber waren diese in der Silage-Variante zu finden.  Dies deutet auf eine langsame, aber gleichmäßige Mineralisierung und Bereitstellung der Nährstoffe aus der organischen Masse über die Vegetationsperiode hinweg hin. Jedoch muss man berücksichtigen, dass es keine signifikanten Unterschiede in der Ertragsauswertung gab. Die Ertragsunterschiede können somit nicht sicher auf die unterschiedlichen Dünger zurückgeführt werden, sodass möglicherweise auch andere Faktoren die Kartoffelerträge beeinflusst haben.

Der vorliegende Versuch war der zweite auf dem Betrieb, bei dem Luzernegras-basierte Düngemittel eingesetzt wurden. In einem Vorversuch im Jahr 2021 (nicht veröffentlicht) konnten keinerlei Ertragseffekte in Zuckerrüben nachgewiesen werden. Jedoch decken sich die Ergebnisse der zweijährigen N_min-Zeitreihen dahingehend, dass über den Winter hinweg wenig Stickstoff in den mit Luzernegras-basierten Düngemittel gedüngten Varianten ausgewaschen wurde. Diese Ergebnisse bestärken den Betrieb darin, Kleegras-basierte Düngemittel in Kartoffeln und Zuckerrüben einzusetzen. Die Bodengüte des Standorts ist relativ gut, sodass von einem hohen Nährstoff-Nachlieferungspotenzial des Bodens auszugehen ist. In dieser Hinsicht zeigt insbesondere die Silage eine gute Düngewirkung bei gleichzeitig geringer Stickstoffauswaschung über die Wintermonate hinweg, was bei organischen Düngemitteln nicht immer auszuschließen ist.