1. Versuchsdurchführung

Regionetzwerk Brandenburg

2. Hintergrund

Auf kargen, sandigen Flächen wachsen meist nur anspruchslose Kulturen, z.B. Bitterlupinen. Diese können wie andere Leguminosen über Knöllchenbakterien Luftstickstoff in pflanzenverfügbaren Stickstoff umwandeln und lassen sich somit anstelle von Luzernekleegras anbauen, das auf solchen Flächen häufig nicht gelingt. Die geernteten Bitterlupinenkörner können in eigenen Zwischenfruchtmischungen Verwendung finden oder zur Düngung eingesetzt werden. In diesem Versuch wird untersucht, ob geschrotete Bitterlupinenkörner, die als organischer Dünger ausgebracht werden, einen relevanten Stickstoffeintrag in die Hauptkultur und damit einen Ertragseffekt im Winterweizen bewirken.

3. Versuchsfrage(n)

Wie wirkt sich eine organische Düngung mit Bitterlupinenschrot auf den Ertrag von Winterweizen aus?

4. Versuchsaufbau

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

Im Zwischenfruchtbestand nach der Winterweizenernte wurden am 01.09.2021 Nmin-Proben im Oberboden (0-30 cm) genommen. Bei dieser Momentaufnahme konnten keine Unterschiede zwischen den Varianten festgestellt werden. Mit 5 bis 22 kg Nmin/ha war der Nmin-Gehalt insgesamt auf niedrigem Niveau, sodass mit der Aufnahme des verbliebenen Nmin durch die Zwischenfrucht und mit wenig Auswaschung über den Winter zu rechnen ist (siehe Abbildung).

Weiterhin wurde ein hohes Beikrautwachstum zum Schossen des Weizens in den gedüngten Streifen beobachtet. Im Versuchsjahr 2021 wurde nicht gestriegelt.

Praxisforschungsanlage 2021: Diskussion/Interpretation

Durch die 4-fach wiederholte und randomisierte Versuchsanlage wurde deutlich, dass unabhängig von der Düngung Unterschiede in Weizenertrag und -qualität innerhalb des Bestandes vorherrschen. Diese können auf Bodenunterschiede zurückzuführen sein. Zudem konnte das Beikraut den verfügbaren Stickstoff vermutlich besser aufnehmen als die Hauptkultur, sodass Ertragseffekte beim Winterweizen ausblieben.

Im Versuchsjahr 2021 lagen die Niederschläge im April und Mai zwar über dem langjährigen Mittel, jedoch war es bis in den Juni deutlich kälter als in den vergangenen Jahren. Dadurch wurde das Bitterlupinenschrot wahrscheinlich langsamer umgesetzt.

Aufgrund der hohen Streuung der Werte innerhalb der gedüngten und ungedüngten Varianten konnten bei der Praxisforschungsanlage 2021 keine signifikanten Weizenertrags- und -qualitätsunterschiede festgestellt werden.

Es bleibt die Frage, wann und wie viel Stickstoff aus dem Bitterlupinenschrot im Ausbringungsjahr umgesetzt wird. Die Literatur gibt eine N-Verfügbarkeit aus Körnerleguminosenschroten im Jahr der Anwendung von 50-60% an (KTBL, Faustzahlen für den Ökologischen Landbau 2015). Mit 1500 kg Bitterlupinenschrot pro Hektar werden bei 35% Rohprotein etwas 79 kg N_gesamt pro Hektar ausgebracht, von denen etwa 40 kg N pro Hektar im Anwendungsjahr pflanzenverfügbar sind. Um die Wirksamkeit der Bitterlupinenschrotdüngung zu erhöhen, könnten eine feinere Aufbereitung des Schrotes, Einstriegeln des Bitterlupinenschrotes oder konzentrierte Unterfußdüngung, eine frühere Ausbringung oder höhere Düngegaben Stellschrauben sein. Außerdem könnten Sommerungen wie beispielsweise Hafer, den verfügbaren Stickstoff gegebenenfalls besser in Ertrag umsetzen. Zudem sollte bei Düngung auch eine maschinelle Beikrautbekämpfung erfolgen, damit der ausgebrachte Stickstoff der Hauptkultur zugutekommt.

Masterarbeit zur ökonomischen Bewertung der Bitterlupinenschrot-Düngung

Über den Praxisversuch hinaus beschäftigte sich Lino Kolb im Frühjahr 2021 im Rahmen seiner Masterarbeit an der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) mit dem ökonomischen Hintergrund der Bitterlupinenschrot-Düngung. Titel: „Ökonomische Bewertung der Eigenproduktion und des innerbetrieblichen Transfers von Bitterlupinenschrot zur Stickstoffdüngung von Winterweizen“.

Die zentrale Fragestellung lautete: „Können beim Einsatz von Bitterlupinenschrot, das auf dem eigenen Betrieb erzeugt und als mobiler, organischer N-Dünger in einem Winterweizen eingesetzt wird, die Kosten für die N-Bereitstellung durch die Erhöhung des Ertrags und der Qualität des Weizens mindestens gedeckt werden?“

Kolb kam zu folgenden Ergebnissen: „In Abhängigkeit der Herstellungskosten von Bitterlupinenschrot (772,52 € ha-1) und möglicher Bitterlupinen-N-Erträge am Brandenburger Standort (70 – 140 kg N ha-1) wurden die N-Nährstoffkosten berechnet. Mit 5,50 – 11,00 € kg-1 N liegen diese für Bitterlupinenschrot im Bereich der Kosten pflanzlicher Handelsdüngemittel (z.B. Lupinenschrot 8,55 € kg-1 N), jedoch deutlich über denen tierischer Herkunft (z.B. Haarmehlpellets 4,66 – 5,09 € kg-1 N) sowie den Bereitstellungskosten von Stickstoff aus dem Anbau von Kleegras (2,00 – 5,00 € kg-1 N).» (Kolb 2021, siehe Seite 30, 83 f).

Kolb schloss daraus: «Unter den berechneten Annahmen konnten die N-Bereitstellungskosten für Bitterlupinenschrot nur dann gedeckt werden, wenn sich erstens durch die Düngung hohe Flächenerträge und eine sehr gute backtechnische Qualität des Weizens realisieren ließe, zweitens die N-Nährstoffkosten infolge hoher Bitterlupinen-N-Erträge sehr niedrig sind und drittens bei der Ermittlung des Düngebedarfs die Mindestwirksamkeit von organischen Düngern außer Acht gelassen wird. […] Aufgrund der Unsicherheit über die Spannweite in Brandenburg erzielbarer N-Erträge von Bitterlupine ist weiterhin anzunehmen, dass die N-Nährstoffkosten eher im zweistelligen Bereich liegen. Auf Basis dieser Ergebnisse ist davon auszugehen, dass Bitterlupinenschrot ähnlich wie organische Handelsdünger eher zur Deckung von Bedarfsspitzen in N-bedürftigen ackerbaulichen Kulturen oder im intensiven Gemüsebau zum Einsatz kommen kann.» (Kolb 2021, siehe Seite 83 f)

Bei den berechneten N-Bereitstellungskosten durch Bitterlupinenschrot sind höhere Düngegaben voraussichtlich nur in Kulturen mit höheren Deckungsbeiträgen als Winterweizen wirtschaftlich sinnvoll. Beispielsweise könnte der Betrieb das Bitterlupinenschrot im Rahmen von Kooperationen an Gartenbaubetriebe abgeben, wobei die hohen Phosphorgehalte des Bitterlupinenschrotes den Einsatz begrenzen können.

• Kolb, L. (2021). Ökonomische Bewertung der Eigenproduktion und des innerbetrieblichen Transfers von Bitterlupinenschrot zur Stickstoffdüngung von Winterweizen. Masterarbeit an der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde.
• Bachinger, J., Becherer, U., Bee, W., Belau, T., Blum, H., Blumschein, A. et al. (2015). Faustzahlen für den Ökologischen Landbau. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (Hrsg), Darmstadt. S. 1-760 (Leseprobe)