Projekt 07312/01

Umweltgerechter Anbau von Leguminosen РEntwicklung und Anwendung eines Verfahrens zur Quantifizierung der N-Flächenbilanz

Projektträger

Georg-August-Universit√§t G√∂ttingenDepartment f√ľr NutzpflanzenwissenschaftenAbteilung Pflanzenbau
Von-Siebold-Str. 8
37075 G√∂ttingenZielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel des Forschungsvorhabens war es, im Rahmen von faktoriellen Feldversuchen ein neu entwickeltes Verfahren zur Ermittlung der N-Fl√§chenbilanz beim Anbau von Leguminosen anzuwenden und N-Fl√§chenbilanzen f√ľr die in Mitteleuropa im praktischen Anbau bedeutendsten K√∂rner- und Futterleguminosenarten unter differenzierten Standortbedingungen zu ermitteln. Im Rahmen landwirtschaftlicher und wasserwirtschaftlicher Fachberatung soll die Stickstoff-Fl√§chenbilanz f√ľr mit Leguminosen bestellte Ackerfl√§chen genauer, als es bisher m√∂glich ist, kalkuliert werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen der Untersuchungen wurden N-Fl√§chenbilanzen f√ľr die K√∂rnerleguminosenarten Vicia faba und Pisum sativum sowie f√ľr die Futterleguminosenarten Trifolium pratense und Medicago sativa in Reinsaat ermittelt. Zur Erstellung der N-Bilanz wurden im Feld die gesamte in der Leguminosenbiomasse (Spross und Wurzel) befindliche symbiotisch fixierte und aus dem Boden aufgenommene N-Menge sowie deren Verteilung auf das von der Fl√§che abgef√ľhrte Erntegut und die auf der Fl√§che verbleibenden Ernter√ľckst√§nde ermittelt. Dazu wurde die d15N-Methode angewandt, mit der auf der Basis des nat√ľrlichen N-Isotopenvorkommens in der Luft und im Boden der Anteil des symbiotisch fixierten Stickstoffs in der Biomasse von Leguminosen gesch√§tzt werden kann. In zweij√§hrigen Feldversuchen wurde der Einfluss des Standortes (Pr√ľforte: schluffiger Lehm bei G√∂ttingen, schwach-schluffiger Sand bei Steimbke/Weser), der Jahreswitterung und des Vorrates an pflanzenverf√ľgbarem Stickstoff im Boden (ohne N-D√ľngung sowie 80 kg/ha Jauche-N vor Saat) auf die N2-Fixierleistung der verschiedenen Leguminosenarten gepr√ľft und die hierdurch bedingten √Ąnderungen in der H√∂he der N-Fl√§chenbilanzsalden ermittelt. Ergebnisse und Diskussion Es wurde eine in Spro√ü und Wurzel befindliche symbiotisch fixierte N-Menge zwischen 31 und 335 kg N/ha bei den K√∂rnerleguminosen und 65 und 265 kg N/ha im Ansaatjahr bei den Futterleguminosen und ein vereinfachter N-Fl√§chenbilanzsaldo (symbiotisch fixierte N-Menge minus N-Abfuhr √ľber das Erntegut) in H√∂he von - 21 kg N/ha bis + 44 kg N/ha bei den K√∂rnerleguminosen und - 70 kg N/ha und + 20 kg N/ha bei den Futterleguminosen festgestellt. Dabei minderte die N-D√ľngung zur Saat sowohl die symbiotische N2-Fixierung als auch den vereinfachten N-Fl√§chenbilanzsaldo und bewirkte nur eine geringe √Ąnderung der gesamtpflanzlichen N-Akkumulation und des N-Harvest-Indexes der Leguminosen. Anhand der in den Feldversuchen erzielten Ergebnisse und einer Auswertung von in der Literatur vorliegender Daten wurden f√ľr jede gepr√ľfte Leguminosenart Beziehungen zwischen dem Korn- bzw. Schnittgutertrag und der N-Menge im Erntegut sowie der N-Menge im Erntegut und der mit den Ernter√ľckst√§nden (Wurzeln, Stoppeln, Stroh, Bestandesabfall) auf und im Boden zur√ľckbleibenden N-Menge abgeleitet. Es wurden Algorithmen erstellt, in denen erstmals auch die √ľber Rhizodeposition, Be-standesabfall und Ernteverluste beim Anbau von Leguminosen in den Boden gelangten N-Mengen zur Bemessung der insgesamt von den Leguminosen symbiotisch fixierten N-Menge und des bei Korn- bzw. Schnittnutzung einhergehenden N-Fl√§chenbilanzsaldos ber√ľcksichtigt werden. Diese Algorithmen wur-den genutzt, um eine erweiterte symbiotische N2-Fixierleistung und einen erweiterten N-Fl√§chenbilanzsaldo ausweisen zu k√∂nnen, mit Hilfe dessen die N-Fl√ľsse beim Anbau der Leguminosen umfassend beschrieben werden. Es wurden f√ľr die Umsetzung in die landbauliche Fachberatung und landwirtschaftliche Praxis Kalkulationstabellen erstellt. Mit den Kalkulationstabellen k√∂nnen f√ľr Erbsen und Ac kerbohnen zur K√∂rnernutzung die N-Fl√ľsse als Funktion des Korn-TM-Ertrages bzw. Korn-N-Ertrages, des Vorrates an pflanzenverf√ľgbarem Stickstoff im Wurzelraum sowie der Witterungsbedingungen in der Bl√ľh- und Kornf√ľllungsphase standortindividuell berechnet werden. Bei Luzerne und Rotklee ber√ľcksichtigten die Kalkulationstabellen den Schnittgut-TM-Ertrag bzw. den N-Ertrag im Schnittgut, den Nutzungszeitraum (Alter des Bestandes) und den Vorrat an pflanzenverf√ľgbarem Stick-stoff im Wurzelraum. √Ėffentlichkeitsarbeit und Pr√§sentation - Schmidtke, K., 1996: Methodik zur Ermittlung der N-Fl√§chenbilanz beim Anbau von Leguminosen. Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 9, 43-44. - Schmidtke, K., 1997: Sch√§tzverfahren zur Ermittlung der N-Fl√§chenbilanz bei Leguminosen. VDLU-FA-Schriftenreihe 46, Kongressband 1997, 659-662. - Schmidtke, K. & R. Rauber, 1997: Vorstellung der Feldversuche zur Ermittlung der N-Fl√§chenbilanz bei Leguminosen mittels d15N-Methode im Rahmen der Jahrestagung der AG Agrar- und Produktions√∂kologie der Gesellschaft f√ľr Pflanzenbauwissenschaften am 16.06.1997, Versuchsgut Reinshof, G√∂ttingen. - SCHMIDTKE, K., 1999: N-Fl√§chenbilanz beim Anbau von Futter- und K√∂rnerleguminosen. Vom Rand zur Mitte: Beitr√§ge zur 5. Wissenschaftstagung zum √Ėkologischen Landbau, H. Hoffmann & S. M√ľller (Hrsg.), Verlag Dr. K√∂ster, Berlin 1999, 234-238. - RAUBER, R. & K. SCHMIDTKE, 1999: Nutzung der symbiontischen Stickstoff-Fixierung bei Leguminosen. Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 12, 1-6. - SCHMIDTKE, K. & R. RAUBER, 2000: N-Effizienz von Leguminosen im Ackerbau. In: M√∂llers, C. (Hrsg.) Stickstoffeffizienz landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. Initiativen zum Umweltschutz 21, Erich Schmidt Verlag, Berlin, 48-69. - SCHMIDTKE, K. & R. RAUBER, 2000: Grain legumes and nitrogen cycling in organic crop systems. Grain legume 30, 16-17. - REITER, KARIN, K. SCHMIDTKE & R. RAUBER, 2001: Estimation of symbiotic N2 fixation by a low-level, large-scale 15N-application technique. Soil Biol. Biochem. (in press). Fazit Das Projektziel, Kalkulationsverfahren und -tabellen zur Ermittlung der symbiotischen N2-Fixierleistung und des N-Fl√§chenbilanzsaldos beim Anbau von Erbse, Ackerbohne, Rotklee und Luzerne in Reinsaat bereitzustellen, wurde erreicht. Die im Rahmen des Projektes erstellten Kalkulationstabellen k√∂nnen direkt in die landwirtschaftliche Fachberatung einflie√üen und im Rahmen der Umsetzung der D√ľngeverordnung angewandt werden. Die im Projekt erarbeiteten Grundlagen zur Ableitung von Sch√§tzverfahren zur Ermittlung der symbiotischen N2-Fixierleistung und des N-Fl√§chenbilanzsaldos von Leguminosen k√∂nnen dar√ľber hinaus auf andere Leguminosenarten, die nicht im Projekt bearbeitet wurden, √ľbertragen werden.

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05 51/39-43 51

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