Bodenfruchtbarkeit in nicht wendenden ... - Naturland
Bodenfruchtbarkeit in nicht wendenden ... - Naturland
Bodenfruchtbarkeit in nicht wendenden ... - Naturland
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<strong>Naturland</strong> Feldtag<br />
01.09.2013 <strong>in</strong> Königsfeld<br />
<strong>Bodenfruchtbarkeit</strong> <strong>in</strong> <strong>nicht</strong> <strong>wendenden</strong><br />
Bodenbearbeitungssystemen:<br />
Möglichkeiten und Grenzen<br />
Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke<br />
Fachgebiet Ökologischer Landbau<br />
Hochschule für Technik<br />
und Wirtschaft Dresden
Warum Bodenbearbeitung ?<br />
Warum ist e<strong>in</strong> Wirtschaftsgrünland auch<br />
ohne Bodenbearbeitung ertragreich?<br />
- Boden ist leicht verdichtet, aber mit<br />
kont<strong>in</strong>uierlichem Porensystem durchzogen<br />
- tiefreichend durchwurzelbar: chemisch und<br />
physikalisch<br />
- <strong>in</strong>tensiver Umsatz organischer Substanz durch<br />
Bodenorganismen e<strong>in</strong>schließlich vertikaler<br />
Nährstoffumverteilung<br />
Bodennutzungssystem<br />
mit<br />
selbstregulierender<br />
Bodenstruktur<br />
Regenwurm = Landarbeiter
Warum Bodenbearbeitung ?<br />
Ziel der Bodenbearbeitung:<br />
Ertragsniveau e<strong>in</strong>es ohne Bodenbearbeitung<br />
bewirtschafteten<br />
Standortes soll deutlich angehoben<br />
werden<br />
Gründe für Bodenbearbeitung<br />
- Beseitigung von Unkräutern: Samen- und Wurzelunkräuter<br />
- Schaffung e<strong>in</strong>es optimalen Saatbettes<br />
- N-M<strong>in</strong>eralisation im Boden steigern<br />
- E<strong>in</strong>ebnen der Bodenoberfläche<br />
- rasches E<strong>in</strong>arbeiten von Ernterückständen<br />
und Wirtschaftsdüngemitteln
Optionen der reduzierten Bodenbearbeitung<br />
und Direktsaat im ökologischen Landbau<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse/<br />
Ackerbohne<br />
5.<br />
4.<br />
3.<br />
Mais<br />
W<strong>in</strong>tertriticale
Optionen der reduzierten Bodenbearbeitung<br />
und Direktsaat im ökologischen Landbau<br />
Untersaat<br />
Luzernegras<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse/<br />
Ackerbohne<br />
5.<br />
4.<br />
3.<br />
Mais<br />
W<strong>in</strong>tertriticale
33,5 % Anteil<br />
Futterlegum<strong>in</strong>osen <strong>in</strong> der<br />
Fruchtfolge <strong>in</strong><br />
Öko-Betrieben <strong>in</strong><br />
Sachsen e<strong>in</strong> (2005)<br />
31,0 % der befragten<br />
Öko-Betriebe<br />
<strong>in</strong> Sachsen etablierten<br />
Futterlegum<strong>in</strong>osen <strong>in</strong><br />
Untersaat (2005)<br />
„Ist-Analyse und Potentiale biologisch-regenerativer<br />
Stickstoffversorgung im Ackerbau Sachsens“<br />
gefördert vom SMUL<br />
Schubert, Gocht & Schmidtke (2007)
Optionen der reduzierten Bodenbearbeitung<br />
und Direktsaat im ökologischen Landbau<br />
Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
Untersaat<br />
Luzernegras<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse/<br />
Ackerbohne<br />
5.<br />
4.<br />
3.<br />
Mais<br />
W<strong>in</strong>tertriticale
Optionen der Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung<br />
im ökologischen Landbau<br />
Untersaat<br />
Luzernegras<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse/<br />
Ackerohne<br />
5.<br />
<strong>in</strong> 2005 <strong>in</strong> Sachsen im ÖL:<br />
Erbse und Ackerbohne<br />
stets nach Pflugfurche gesät<br />
(Schubert & Schmidtke 2007)<br />
4.<br />
W<strong>in</strong>tertriticale<br />
3.<br />
Mais
Optionen der Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung<br />
im ökologischen Landbau<br />
Untersaat<br />
Luzernegras<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse<br />
Ackerbohne<br />
5.<br />
<strong>nicht</strong>legumer<br />
Zwischenfruchtbau<br />
4.<br />
W<strong>in</strong>tertriticale<br />
3.<br />
Mais
Forschungsprojekt<br />
Eignung <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrüchte<br />
im ökologischen Landbau<br />
für den Anbau von Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
<strong>in</strong> Mulch- und Direktsaat<br />
(Juli bis Dezember 2008)<br />
Bearbeitung: Knut Schmidtke<br />
Beate Wunderlich<br />
Guido Lux<br />
Gefördert durch das Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) im<br />
Auftrag des Sächsischen Staatsm<strong>in</strong>isteriums für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL)<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Ziel des Vorhabens Eignung <strong>nicht</strong>legumer<br />
Zwischenfrüchte vor Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Ziel des Vorhabens war es, die Eignung <strong>nicht</strong>legumer<br />
Zwischenfrüchte zu prüfen h<strong>in</strong>sichtlich<br />
1. Schneller Bodenbedeckung und Unkrautunterdrückung<br />
2. Tiefreichende Reduktion des Nm<strong>in</strong>-Vorrates im Boden<br />
3. Bildung hoher Mengen an Mulchauflage über Biomasse<br />
der Sprossachse<br />
4. Bildung hoher Anteile schwerer abbaubarer Zwischenfrucht-<br />
Biomasse mit weitem C/N-Verhältnis<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Hanf<br />
Nichtlegume Pflanzenarten<br />
Buchweizen<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Sonnenblume<br />
Senf<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Schwarzhafer<br />
Sommerroggen<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
1. Schnelle Bodenbedeckung und Unkrautunterdrückung<br />
Lichttransmission PAR [%]<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ro Ha So Se Bw Hf<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
Boniturterm<strong>in</strong>e<br />
07.09.2008<br />
14.09.2008<br />
28.09.2008<br />
04.10.2008<br />
31.10.2008<br />
Abb. 1: E<strong>in</strong>fluss der N-Düngung mit Horngrieß zur Saat und der Zwischenfruchtart<br />
auf die Lichttransmission fotosynthetisch aktiver Strahlung<br />
(PAR) 2 cm über dem Boden am Standort Köllitsch
1. Schnelle Bodenbedeckung und Unkrautunterdrückung<br />
Sprossertrag [dt TM ha -1 ]<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ko Ro Ha So Se Bw Hf Ko<br />
Abb. 2: E<strong>in</strong>fluss der N-Düngung mit Horngrieß zur Saat und der Zwischenfruchtart<br />
auf den Spross-Trockenmasseertrag von Unkräutern am<br />
Standort Groß Radisch<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
Ernteterm<strong>in</strong>e<br />
06.09.2008<br />
02.10.2008<br />
30.10.2008
Hanf am Standort Groß Radisch<br />
25.10.2008<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Standort Groß Radisch<br />
Sommerroggen Schwarzhafer<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
25.10.2008
1. Schnelle Bodenbedeckung und Unkrautunterdrückung<br />
Fazit I<br />
1. Zwischenfrüchte reduzierten Unkrautwachstum deutlich;<br />
höchstes Unkrautunterdrückungsvermögen lag bei Hafer<br />
und Sommerroggen vor<br />
2. N-Düngung zur Saat führte <strong>nicht</strong> zu e<strong>in</strong>em verstärkten<br />
Unkrautunterdrückungsvermögen der Zwischenfrüchte<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
2. Tiefreichende Reduktion des Nm<strong>in</strong>-Vorrates im Boden<br />
im Boden im Spross<br />
kg NO 3<br />
-N ha -1 kg N ha -1<br />
175<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
-25<br />
-50<br />
-75<br />
-100<br />
-125<br />
-150<br />
-175<br />
-200<br />
-225<br />
29.07.<br />
ohne N-Düngung<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ko Uf<br />
N <strong>in</strong> der Sprossmasse<br />
Blatt & Fruchtstand<br />
Sprossachse<br />
Unkräuter<br />
Nitrat-N im Boden<br />
0-30 cm<br />
30-60 cm<br />
60-90 cm<br />
90-120 cm<br />
Abb. 3: N-Akkumulation im Spross verschiedener Zwischenfruchtarten und<br />
Unkräuter am 25.10.2008 sowie den Nitrat-N-Vorrat im Boden zur<br />
Saat (29.07.2008) und letzen Ernte (25.10.2008) am Standort Pillnitz<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
2. Tiefreichende Reduktion des Nm<strong>in</strong>-Vorrates im Boden<br />
Fazit II<br />
1. Zwischenfrüchte senkten den Nm<strong>in</strong>-Vorrat im Boden<br />
deutlich bis zum Spätherbst ab<br />
2. Sonnenblume und Senf wiesen höhere Spross-N-Mengen<br />
und ger<strong>in</strong>gere Nm<strong>in</strong>-Vorräte im Boden im Vergleich zu<br />
Buchweizen auf<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
3. Bildung hoher Mengen an Mulchauflage über Biomasse<br />
der Sprossachse<br />
80<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
70<br />
TM-Ertrag [dt ha -1 ]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Blatt- und Fruchtstandsmasse<br />
Sprossachse<br />
0<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ro Ha So Se Bw Hf<br />
Abb. 4: Spross-Trockenmasseerträge der Zwischenfrüchte Ende Oktober<br />
am Standort Pillnitz<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
3. Bildung hoher Mengen an Mulchauflage über Biomasse<br />
der Sprossachse<br />
80<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
70<br />
TM-Ertrag [dt ha -1 ]<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
Blatt- und Fruchtstandsmasse<br />
10<br />
0<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ro Ha So Se Bw Hf<br />
Abb. 5: Spross-Trockenmasseerträge der Zwischenfrüchte Ende Oktober<br />
am Standort Köllitsch<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
Sprossachse
3. Bildung hoher Mengen an Mulchauflage über Biomasse<br />
der Sprossachse<br />
Fazit III<br />
1. Sommerroggen, Sonnenblume und Senf führten zu<br />
höheren Erträgen an Sprossachsen als Schwarzhafer,<br />
Buchweizen und Hanf<br />
2. Ertrag an Sprossachsen für Mulchauflagen lag zwischen<br />
20 und 40 dt TM je ha<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
4. Bildung hoher Anteile schwerer abbaubarer Zwischenfrucht-<br />
Biomasse mit weitem C/N-Verhältnis<br />
C/N-Verhältnis<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ro Ha So Se Bw Hf<br />
Abb. 6: C/N-Verhältnis <strong>in</strong> der Blatt- und Fruchtstandsmasse der<br />
Zwischenfrüchte vom Standort Pillnitz (25.10.2008)<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
Sprossachse<br />
Blatt- und Fruchtstandsmasse<br />
Mittel Sprossmasse
4. Bildung hoher Anteile schwerer abbaubarer Zwischenfrucht-<br />
Biomasse mit weitem C/N-Verhältnis<br />
C/N-Verhältnis<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ro Ha So Se Bw Hf<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau<br />
Sprossachse<br />
Blatt- und Fruchtstandsmasse<br />
Mittel Sprossmasse<br />
Abb. 7: C/N-Verhältnis <strong>in</strong> der Blatt- und Fruchtstandsmasse sowie <strong>in</strong> der<br />
Sprossachse der Zwischenfrüchte vom Standort Pillnitz (25.10.2008
4. Bildung hoher Anteile schwerer abbaubarer Zwischenfrucht-<br />
Biomasse mit weitem C/N-Verhältnis<br />
Fazit IV<br />
1. Sehr enges C/N-Verhältnis (12 bis 20) <strong>in</strong> der Blatt- und<br />
Fruchtstandsmasse vor allem bei Sonnenblume, Senf<br />
und Hanf<br />
2. C/N-Verhältnis <strong>in</strong> der Sprossachse bei allen Zwischenfrüchten<br />
deutlich weiter: i.d.R > 40, vor allem bei<br />
bei Sonnenblume, Schwarzhafer und Senf<br />
3. Mehr als 60 % des Spross-N liegen bei Sonnenblume und<br />
Hanf <strong>in</strong> leicht m<strong>in</strong>eralisierbarer Blatt- und Fruchtstandsmasse<br />
vor<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Direktsaat von Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
nach <strong>nicht</strong>legumen Zwischenfrüchten<br />
Nichtlegumer Zwischenfruchtbau
Direktsaat Körnererbse<br />
Direktsaatparzellendrillmasch<strong>in</strong>e<br />
der HTW Dresden
Direktsaat Körnererbse<br />
Cross slot<br />
Direktsaataggregat
Direktsaat<br />
Abb. 8: Schema zur Saatgutund<br />
Düngemittelablage<br />
des Cross-Slot-<br />
Säaggregates
Anforderungen<br />
an e<strong>in</strong> Direktsaataggregat<br />
- M<strong>in</strong>imal<strong>in</strong>vasiven E<strong>in</strong>griff <strong>in</strong> den Boden<br />
bei der Saatgutablage erzielen<br />
- Exaktes Durchschneiden der Mulchauflage<br />
ohne e<strong>in</strong> „E<strong>in</strong>drücken“ von Ernterückständen<br />
<strong>in</strong> den Saatschlitz<br />
- Präzise Tiefenablage des Saatgutes auch<br />
<strong>in</strong> dichtlagernde Böden<br />
- Vollständiger Verschluss des Saatschlitzes<br />
nach Ablage des Saatgutes <strong>in</strong> den Boden
19.04.2009<br />
Direktsaat nach <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrucht
Vorteile des Cross-slot-Schares <strong>in</strong> der Direktsaat<br />
nachweisbar?<br />
Direktsaat-Parzellendrillmasch<strong>in</strong>e<br />
mit Cross-slot-Scharsystem<br />
Semeato Doppelscheibenschar-<br />
Direktsaatsämasch<strong>in</strong>e<br />
(Foto: Mick 2010, HTW Dresden)
Abb. 9: Direktsaat der Sojabohne nach Zwischenfrucht Schwarzhafer mit<br />
und ohne Mulchauflage mit Roggenstroh (Foto: Mick 2010)
mit ohne mit ohne<br />
Semeato<br />
Cross slot<br />
Abb. 10:Direktsaat der Sojabohne nach Zwischenfrucht Schwarzhafer als<br />
Funktion der Direktsaatmasch<strong>in</strong>e und der Mulchauflage mit<br />
Roggenstroh (Mick 2010, HTW Dresden)
Abb. 11: Unzureichend verschlossener Saatschlitz bei Direktsaat mit<br />
Doppelscheibenschar (Foto: Mick 2010, HTW Dresden)
Abb. 12: „Hairp<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g-Effekt“<br />
bei Direktsaat<br />
(Foto: Mick 2010, HTW Dresden)<br />
Abb. 13: Saatgutablage mit Doppelscheibenschar<br />
auf der e<strong>in</strong>gedrückten<br />
Mulchauflage<br />
(Foto: Mick 2010, HTW Dresden)
Eignung <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrüchte für den Anbau von<br />
Körnererbse <strong>in</strong> Direktsaat<br />
15,0<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Unkraut Spross-TM [dt ha-1]<br />
12,5<br />
10,0<br />
7,5<br />
5,0<br />
2,5<br />
0,0<br />
Direktsaat Körnererbse<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ko Uf Ro Ha So Se Bw Hf Ko Uf<br />
Abb. 14: Sprossertrag der Unkräuter <strong>in</strong> Körnererbse nach <strong>nicht</strong>legumen<br />
Zwischenfrüchten und Direktsaat der Erbse am Standort Köllitsch<br />
am 15.06.2009 (Diplomarbeit M. Förster, FG Ökologischer Landbau, HTW Dresden)
Eignung <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrüchte für den Anbau von<br />
Körnererbse <strong>in</strong> Direktsaat<br />
30<br />
ohne N-Düngung 50 kg N ha -1 zur Saat<br />
Eebse Spross-TM [dt ha-1]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Ro Ha So Se Bw Hf Ko Uf Ro Ha So Se Bw Hf Ko Uf<br />
Abb. 15: Sprossertrag der der Körnererbse nach <strong>nicht</strong>legumen Zwischenfrüchten<br />
und Direktsaat der Erbse am Standort Köllitsch<br />
am 15.06.2009 (Diplomarbeit M. Förster, FG Ökologischer Landbau, HTW Dresden)<br />
Direktsaat Körnererbse
Eignung <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrüchte für den Anbau von<br />
Körnererbse <strong>in</strong> Direktsaat<br />
Sprossertrag Erbse [dt TM ha -1 ]<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
y = 31,06 - 1,77x<br />
r² = 0,69***<br />
2 4 6 8 10 12 14<br />
Sprossertrag Unkräuter [dt TM ha -1 ]<br />
Abb. 16: E<strong>in</strong>fluss des Sprosstrockenmasseertrages der Unkräuter<br />
auf den Spross-Ertrag der Körnererbse nach <strong>nicht</strong>legumen<br />
Zwischenfrüchten und Direktsaat der Erbse am Standort Köllitsch<br />
Direktsaat Körnererbse
Eignung <strong>nicht</strong>legumer Zwischenfrüchte für den Anbau von<br />
Körnererbse <strong>in</strong> Direktsaat<br />
Fazit: Schwarzhafer und Sommerroggen erwiesen<br />
sich unter den geprüften <strong>nicht</strong>legumen<br />
Zwischenfrüchten als am besten geeignet für<br />
die Direktsaat der Körnererbse<br />
Schlussfolgerung für die Praxis
E<strong>in</strong>fluss e<strong>in</strong>er differenzierten<br />
Grundbodenbearbeitung auf die Ertragsbildung im<br />
Fruchtfolgeglied Erbse - W<strong>in</strong>terweizen<br />
Jette Stieber & Knut Schmidtke<br />
HTW Dresden<br />
Fachgebiet Ökologischer Landbau
2008 2009 2010 2011<br />
ZF Hauptfrucht Hauptfrucht<br />
SB/Ha<br />
Körnererbse W<strong>in</strong>terweizen<br />
cv. Santana<br />
90 keimf. Körner m ‐2<br />
Pflug : 25 cm tief<br />
Grubber: 15 cm tief<br />
Direksaat<br />
cv. Achat<br />
300 keimfähige Körner m ‐2<br />
Pflug : 25 cm tief<br />
Grubber: 15 cm tief<br />
Direktsaat<br />
quer zur Bodenbearbeitung zur Erbse<br />
1. Versuchsreihe<br />
2. Versuchsreihe
Bodenbearbeitung zur Erbse<br />
Pflug Grubber Direktsaat<br />
ohne Untersaat<br />
mit Untersaat
Untersaat Erdklee <strong>in</strong> Erbse<br />
15.06.2009
Tab. 1: Feldaufgang der Erbse [Pflanzen m -2 ] <strong>in</strong> Abhängigkeit der<br />
Bodenbearbeitung und e<strong>in</strong>er Untersaat (US) <strong>in</strong> den Jahren<br />
2009 und 2010<br />
Pflug Grubber Direktsaat ohne US mit US<br />
2009 93.2 A 85.2 B 56.3 C 77.8 A 78.7 A<br />
2010 66.5 A 62.5 AB 52.9 B 62.3 A 59.0 A<br />
<strong>nicht</strong> gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Jahres und Faktors, Tukey‐Test α=0,05,<br />
Wechselwirkung US x Bodenbearbeitung n.s.
15.06.2009<br />
Pflug Grubber Direktsaat
07.08.2009<br />
Pflug Grubber Direktsaat
Unkrauttrockenmasse <strong>in</strong> Erbse<br />
20<br />
Sprossmasse Unkraut [dt TM ha ‐1 ]<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
b b a<br />
a a a a a a b<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne US<br />
mit US<br />
2<br />
0<br />
27.07.2009 30.07.2010<br />
Abb. 17: Unkrauttrockenmasse [dt TM ha -1 ] zur Ernte der Erbse <strong>in</strong><br />
Abhängigkeit von der Bodenbearbeitung und der Untersaat<br />
Erdklee (US)<br />
<strong>nicht</strong> gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Boniturterm<strong>in</strong>es,<br />
Tukey‐Test α=0,05, Wechselwirkung US x Bodenbearbeitung n.s.
N 2 -Fixierleistung<br />
120<br />
n.s. n.s.<br />
100<br />
N 2 ‐Fixierleistung [kg ha ‐1 ]<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Pflug Grubber Direktsaat ohne US mit US<br />
Tukey‐Test α=0,05, Wechselwirkung Bodenbearbeitung x US <strong>nicht</strong> signifikant<br />
Abb. 18: N 2 -Fixierleistung [kg ha -1 ] Erbse zur Ernte (27.07.09) <strong>in</strong> Abhängigkeit<br />
von der Bodenbearbeitung und der Untersaat (US) Erdklee
Tab. 2: Kornertrag der Erbse [dt TM ha -1 ] <strong>in</strong> Abhängigkeit der<br />
Bodenbearbeitung und e<strong>in</strong>er Untersaat (US) <strong>in</strong> den Jahren<br />
2009 und 2010<br />
Pflug Grubber Direktsaat ohne US mit US<br />
2009 33.5 A 28.5 AB 24.8 B 30.9 A 27.7 A<br />
2010 35.4 A 33.2 A 26.1 B 33.9 A 29.3 B<br />
<strong>nicht</strong> gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Jahres, Tukey‐Test α=0,05,<br />
Wechselwirkung US x Bodenbearbeitung n.s.
Deckungsbeiträge der Bodennutzungssysteme<br />
Zwischenfrucht<br />
Körnererbse<br />
Pflug: 503.49 €<br />
Pflug: ‐230.95 €<br />
Grubber: 432.85 €<br />
Direktsaat: 304.04 €
Optionen der Mulch- und Direktsaat von Körnererbse<br />
Fazit V<br />
1. Mulchsaat der Körnererbse ist auch im ökologischen<br />
Lanbau bei leichten Ertragse<strong>in</strong>bußen möglich<br />
2. Untersaat Erdklee <strong>in</strong> Erbse hilft Unkräuter zu unterdrücken,<br />
darf aber erst 3 bis 4 Wochen nach Saat der Erbse<br />
untergesät werden, um Ertragsverluste bei Erbse zu<br />
vermeiden<br />
3. Direktsaat der Körnererbse ist noch <strong>nicht</strong> „praxisreif“,<br />
weitere Verfahrensverbesserung s<strong>in</strong>d erforderlich
2008 2009 2010 2011<br />
ZF Hauptfrucht Hauptfrucht<br />
SB/Ha<br />
Körnererbse W<strong>in</strong>terweizen<br />
cv. Santana<br />
90 keimf. Körner m ‐2<br />
Pflug : 25 cm tief<br />
Grubber: 15 cm tief<br />
Direksaat<br />
cv. Achat<br />
300 keimfähige Körner m ‐2<br />
Pflug : 25 cm tief<br />
Grubber: 15 cm tief<br />
Direktsaat<br />
quer zur Bodenbearbeitung zur Erbse<br />
1. Versuchsreihe<br />
2. Versuchsserie
Bodenbearbeitung zur Erbse<br />
Pflug Grubber Direktsaat<br />
ohne Untersaat<br />
mit Untersaat
Bodenbearbeitung zur Folgefrucht W<strong>in</strong>terweizen<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
Pflug Grubber Direktsaat<br />
Bodenbearbeitung zur Erbse<br />
ohne Untersaat<br />
mit Untersaat
Unkrauttrockenmasse <strong>in</strong> Erbse und zur Saat des Weizens<br />
Unkrauttrockenmasse [dt TM ha ‐1 ]<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
b b a a a a a a a b<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne US<br />
mit US<br />
0<br />
Pflug Grubber DS ohne USmit US Pflug Grubber DS ohne USmit US<br />
27.07.09 19.10.09<br />
<strong>nicht</strong> gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Boniturterm<strong>in</strong>es,<br />
Tukey‐Test α=0,05, Wechselwirkung US x Bodenbearbeitung n.s.<br />
Abb. 19:Unkrauttrockenmasse [dt TM ha -1 ] zur Ernte der Erbse und zur<br />
Aussaat des W<strong>in</strong>terweizens <strong>in</strong> Abhängigkeit der Bodenbearbeitung und der<br />
Untersaat Erdklee (US)
Pflanzen m ‐2<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
Feldaufgang W<strong>in</strong>terweizen<br />
A A A B A A A B<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne Untersaat<br />
mit Untersaat<br />
50<br />
0<br />
Bodenbearbeitung Untersaat Bodenbearbeitung<br />
zur Erbse zum Weizen<br />
Abb. 20: Anzahl Weizenpflanzen 30.03.2010 [Pflanzen m -2 ] nach<br />
unterschiedlicher Bodenbearbeitung zur Erbse und zum Weizen<br />
sowie mit und ohne Erdkleeuntersaat <strong>in</strong> der Erbse<br />
Nicht gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen Tukey Test α=0.05, ke<strong>in</strong>e Wechselwirkungen
Kornertrag [dt TM ha ‐1 ]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Kornertrag W<strong>in</strong>terweizen<br />
A AB B A A A A B<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne Untersaat<br />
mit Untersaat<br />
5<br />
0<br />
Bodenbearbeitung Untersaat Bodenbearbeitung<br />
zur Erbse <strong>in</strong> Erbse zum Weizen<br />
Abb. 21: Ertrag des W<strong>in</strong>terweizen [dt TM ha -1 ] aus dem Kernparzellendrusch<br />
20.08.2010 unterschiedlicher Bodenbearbeitung zur Erbse und zum<br />
Weizen sowie mit und ohne Erdkleeuntersaat <strong>in</strong> der Erbse
Sprossertrag Unkräuter zur Ernte des W<strong>in</strong>terweizen<br />
70<br />
60<br />
Versuchsserie I Versuchsserie II<br />
Pflug<br />
Sprosstrockenmasse [dt TM ha ‐1 ]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
c b a a a<br />
b b a a a a a a b b a<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne US<br />
mit US<br />
10<br />
0<br />
BB 2009 Untersaat BB 2010 BB 2010 Untersaat BB 2011<br />
zur Erbse <strong>in</strong> Erbse zu Weizen zur Erbse <strong>in</strong> Erbse zu Weizen<br />
Nicht gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen Tukey Test α=0.05, ke<strong>in</strong>e Wechselwirkungen<br />
Abb. 22: Sprosstrockenmasse Unkraut [dt TM ha -1 ] am 12.08.2010<br />
/28.07.2011 nach unterschiedlicher Bodenbearbeitung (BB) zur Erbse und<br />
zum Weizen sowie ohne und mit Erdkleeuntersaat (US) <strong>in</strong> Erbse
Deckungsbeiträge der Bodennutzungssysteme<br />
Zwischenfrucht Körnererbse W<strong>in</strong>terweizen Summe über<br />
2 Früchte<br />
Pflug: 143.19 € P/P: 415.73 €<br />
Pflug: 503.49 €<br />
Grubber: 106.45 €<br />
P/G: 378.99 €<br />
Direktsaat:‐258.76 €<br />
P/DS: 13.78 €<br />
Pflug: ‐230.95 €<br />
Grubber: 432.85 €<br />
Pflug: 78.09 €<br />
Grubber: 16.15 €<br />
G/P: 279.99 €<br />
G/G: 218.05 €<br />
Direktsaat: ‐290.26 €<br />
G/DS: ‐88.36 €<br />
Direktsaat: 304.04 €<br />
Pflug: ‐45.81 €<br />
Grubber: ‐30.05 €<br />
DS/P: 27.28 €<br />
DS/G: 43.04 €<br />
Direktsaat: ‐298.66 €<br />
DS/DS: ‐225.57€
Optionen der Mulch- und Direktsaat im Ökologischen Landbau<br />
Fazit VI<br />
1. Es bestehen kurzfristig gute Optionen der Mulchsaat<br />
von Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
2. Bodennutzungssysteme mit Direktsaat von Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
s<strong>in</strong>d noch <strong>nicht</strong> „praxisreif“<br />
3. Zur Nachfrucht W<strong>in</strong>terweizen nach Körnerlegum<strong>in</strong>osen<br />
muss der Boden <strong>in</strong>tensiv bearbeitet werden:<br />
Unkrautregulierung, N-M<strong>in</strong>eralisierung
Probleme der reduzierten Bodenbearbeitung<br />
und Direktsaat im ökologischen Landbau<br />
1. Perennierende Unkräuter<br />
2. Verm<strong>in</strong>derte N-M<strong>in</strong>eralisation im Boden beim Anbau<br />
von Nichtlegum<strong>in</strong>osen
Ziel der Bodenbearbeitung: Regulation von Wurzelunkräutern<br />
Keimpflanze Ausbreitung <strong>in</strong> Tiefe und Breite<br />
Abb. 23: Entwicklung und Ausbreitung der Ackerkratzdistel im Acker
Abb. 24: Entwicklung der Ackerkratzdistel<br />
(aus: Wehsarg, 1954, Ackerunkräuter, Akademie-Verlag Berl<strong>in</strong>)
25<br />
Gehalt an Kohlehydraten [%]<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7<br />
Monat<br />
Abb. 25: Gehalt der unterirdischen Organe der Ackerkratzdistel an Inul<strong>in</strong> und<br />
Zucker im Jahresverlauf (Özer, 1969)
25<br />
120<br />
Gehalt an Kohlehydraten [%]<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Wuchshöhe [cm]<br />
0<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7<br />
Monat<br />
Abb. 26: Gehalt der unterirdischen Organe der Ackerkratzdistel an Inul<strong>in</strong> und<br />
Zucker und Sprosslänge im Jahresverlauf (Özer, 1969)<br />
0
Gehalt an Kohlehydraten [%]<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
E<strong>in</strong>satz e<strong>in</strong>es Flügelschargrubbers<br />
oder<br />
Grubbers mit Gänsefußscharen<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Wuchshöhe [cm]<br />
0<br />
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7<br />
Monat<br />
Abb. 27: Gehalt der unterirdischen Organe der Ackerkratzdistel an Inul<strong>in</strong> und<br />
Zucker und Sprosslänge im Jahresverlauf (Özer, 1969)<br />
0
Abb. 28: Flügelschargrubber
Abb. 29: Grubber mit Gänsefußscharen
Bild: Baumert 2011<br />
Abb. 30: Nicht flächig arbeitende Bodenbearbeitung mit dem Grubber
Abb. 31: Kiewer Methode zur mechanischen Regulation der<br />
Ackerkratzdistel bei der Stoppelbearbeitung<br />
aus: Redelberger 1998, Bioland, KÖN, Fibl, 2004
Probleme der reduzierten Bodenbearbeitung<br />
und Direktsaat im ökologischen Landbau<br />
1. Perennierende Unkräuter<br />
2. Verm<strong>in</strong>derte N-M<strong>in</strong>eralisation im Boden beim Anbau<br />
von Nichtlegum<strong>in</strong>osen
"Wurzelunkraut"<br />
Ackerquecke (Elymus repens L.)<br />
Bildquelle: Pflanzenschutzdienst Baden-Würtemberg<br />
sprossbürtige unterirdisch wachsende Ausläufer
Strategien der Regulierung der Ackerquecke<br />
<strong>in</strong> Anbausystemen <strong>nicht</strong> wendender Bodenbearbeitung<br />
- Mehrmaliges Grubbern, Eggen mit Federz<strong>in</strong>kenegge bei<br />
trockenem Boden/Wetter<br />
- riskant, aber bei trockenem Boden sehr erfolgreich:<br />
wiederholtes <strong>in</strong>tensives Fräsen <strong>in</strong> Trockenperioden mit den<br />
Zielen des sehr starken Zerkle<strong>in</strong>erns der Ausläufer und dem<br />
provozierten Austreiben der Nodien<br />
- Anbau von gut beschattenden Sommerzwischenfrüchten nach<br />
erfolgreicher Stoppelbearbeitung
Wurzelunkraut<br />
Stumpfblättriger Ampfer<br />
(Rumex obtusifolius L.)<br />
Bildquelle: Weed manual, Scher<strong>in</strong>g
Schnitt <strong>in</strong><br />
4 bis 6 cm
Strategien der Regulierung des Ampfers<br />
<strong>in</strong> Anbausystemen <strong>nicht</strong> wendender Bodenbearbeitung<br />
- flächig <strong>in</strong> ca. 6 cm tiefe den Boden „unterschneiden“<br />
„der erste Schnitt muss sitzen“<br />
- bei trockenem Wetter 2 bis 3 mal Boden flach bearbeiten und<br />
wieder ausgetriebener Ampfer an die Bodenoberfläche befördern,<br />
so dass er vertrocknet<br />
- im Anschluss: Anbau von gut beschattenden Sommerzwischenfrüchten/Hauptfrüchten<br />
nach erfolgreicher<br />
Stoppelbearbeitung
Ist e<strong>in</strong> erfolgreicher Ackerbau ohne wendende<br />
Bodenbearbeitung im ökologischen Landbau möglich ?<br />
Reduzierte Bearbeitung versus E<strong>in</strong>satz des Pfluges<br />
Dauerfeldversuch Frick<br />
(Berner et al. 2011)
Abb. 32: Relative Ertragsleistung bei reduzierter Bodenbearbeitung im<br />
Vergleich zur Bearbeitung mit dem Pflug (Dauerfeldversuch Frick,<br />
Berner et al. 2011)
Optionen der Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung<br />
im ökologischen Landbau<br />
Untersaat<br />
Luzernegras<br />
Luzernegras<br />
1.<br />
W<strong>in</strong>terroggen<br />
6.<br />
2.<br />
W<strong>in</strong>terweizen<br />
Körnererbse<br />
Ackerbohne<br />
5.<br />
<strong>nicht</strong>legumer<br />
Zwischenfruchtbau<br />
4.<br />
W<strong>in</strong>tertriticale<br />
3.<br />
Mais
<strong>Naturland</strong> Feldtag<br />
01.09.2013 <strong>in</strong> Königsfeld<br />
<strong>Bodenfruchtbarkeit</strong> <strong>in</strong> <strong>nicht</strong> <strong>wendenden</strong><br />
Bodenbearbeitungssystemen:<br />
Möglichkeiten und Grenzen<br />
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke<br />
Fachgebiet Ökologischer Landbau<br />
Hochschule für Technik<br />
und Wirtschaft Dresden