Der Erwerbsgemüsebau zählt zu den intensivsten Formen der Landnutzung. Dabei stellt die bedarfsgerechte Stickstoff-Versorgung der Gemüsekulturen eine besondere Herausforderung dar. Ökogartenbaubetriebe sind meist hoch spezialisiert und wirtschaften viehlos. Somit steht ihnen oft kein eigener Wirtschaftsdünger zur Verfügung. Zur Stickstoffeinfuhr sind Leguminoseneinsaaten als Grünbrachen üblich, diese liefern jedoch nicht immer ausreichende Stickstoffmengen. Somit sind die Betriebe auf die Zufuhr von außen angewiesen.

Während in der Vergangenheit häufig organische Reststoffe tierischer Herkunft (zum Beispiel Blut-, Fleisch-, Knochenmehl oder Hornprodukte) verwendet wurden, wird seit der BSE-Krise vermehrt auf Dünger pflanzlicher Herkunft zurückgegriffen. Neben pflanzlichen Handelsdüngern wie Pressrückständen aus der Ölgewinnung oder Reststoffen aus der Nahrungsmittelproduktion gelten Leguminosenschrote als vielversprechende Materialien zur Stickstoff-Versorgung von Gemüsekulturen. Dabei stellt sich jedoch die Frage, wie sich diese Dünger in Abhängigkeit von Standort, Witterung und dem damit verbundenen Nährstofffluss abbauen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens "Stickstoffdynamik im ökologischen Gemüsebau im Freiland mit organischen Düngern unter besonderer Berücksichtigung von Flachabdeckungen zur Verfrühung und zur Verlängerung der Anbausaison" hat die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) die Stickstoff-Dynamik von Handelsdüngern pflanzlicher Herkunft und von Leguminosenschroten unter Freilandbedingungen erfasst und die Ertragswirksamkeit auf verschiedene Gemüsekulturen ermittelt. Das Projekt wurde in Kooperation mit den Hochschulen Hohenheim, München und Kassel durchgeführt.

Im ersten Jahr führten die Forschenden im Gemüsebauversuchsbetrieb Bamberg der LWG Vorversuche durch. Dazu verwendeten sie zum einen Spinat als Frühkultur mit kurzer Kulturdauer sowie Weißkohl als stark zehrende Hauptkultur mit langer Kulturdauer. Sie prüften fünf verschiedene organische Dünger pflanzlicher Herkunft: Ackerbohnenschrot, Lupinenschrot, Sonnenblumenpresskuchen, Maltaflor® und Rizikorn. Zudem wurden ein Horndünger und ein betriebseigener Kompost eingesetzt.

In den drei folgenden Vegetationsperioden untersuchten die Forschenden die Stickstoff-Umsetzung verschiedener pflanzlicher Dünger unter praxisnahen Freilandbedingungen bei Kohlrabi, Knollensellerie, Porree und Spinat. Zur Düngung setzten sie Rizinusschrot, Maltaflor, Maltaflor und Vinasse, Schrote der Ackerbohne, der Gelben und Blauen Lupine sowie Sonnenblumenpresskuchen ein. Dabei ermittelten sie den Einfluss der Düngung auf Pflanzenqualität und -ertrag sowie die Netto-Stickstoff-Ausnutzung. Bei einer frühen Kultur mit Kohlrabi wurde zusätzlich der Einfluss einer Vliesabdeckung überprüft.

Um Stickstoff-Fraktionen im Boden zu erfassen und so Rückschlüsse auf die Stickstoff-Umsetzung ziehen zu können, wurden bei Knollensellerie, Porree und Spinat eine Auswahl an Düngern (Rizinusschrot, Maltaflor und Blaue Lupine) ausgebracht. In die betreffenden Parzellen wurden Kunststoffzylinder eingebaut, die den Boden in diesem Bereich als "Brachen" wurzelfrei halten sollten. Mit den Hauptkulturen Knollensellerie und Porree wurden parallel Versuche auf Praxisbetrieben durchgeführt.

Die Ertragsergebnisse der Vorversuche bei Spinat und Weißkohl erwiesen, dass verschiedene organische Dünger pflanzlicher Herkunft als Alternative zu Hornprodukten möglich sind. In den folgenden Freilandversuchen stellten die Forschenden bei der Frühkultur Kohlrabi eine unterschiedliche Wirkung der verwendeten Dünger fest (hinsichtlich Frischmasse- und Stickstoff-Ertrag, Netto-Stickstoff-Ausnutzung und Nmin-Gehalt). So lag bei der Netto-Stickstoff-Ausnutzung Rizinusschrot vorne, gefolgt von Maltaflor und Gelbe Lupine an zweiter, Ackerbohne an dritter und Blaue Lupine an vierter Stelle. Dabei waren nicht alle Ergebnisse signifikant.

Die Vliesabdeckung hatte Einfluss auf die Erträge, jedoch nicht auf den Nmin-Gehalt oder die Netto-Stickstoff-Ausnutzung. Bei den weiteren Kulturen (Knollensellerie, Porree und Spinat) ließen sich die verwendeten Dünger nicht deutlich differenzieren.

Die untersuchten pflanzlichen Dünger wurden im Boden überwiegend schnell umgesetzt. Das verdeutlichten die hohen Nmin-Gehalte im Boden bereits kurze Zeit nach der Düngung. In den so genannten Brachen stieg der Gehalt an Stickstoff, der in der mikrobiellen Biomasse gebundenen war, teilweise kurzzeitig an. Am deutlichsten war dies nach der Düngung mit dem Schrot der Blauen Lupine. Höhere gemessene als durch die Düngung zugeführte Stickstoff-Mengen lassen nach Ansicht der Forschenden auf Priming-Effekte (also eine Veränderung des Abbau- beziehungsweise Mineralisationsprozesses durch die Zugabe von Substraten) oder auf eine Remineralisation von organischem Stickstoff aus vorhergehenden Düngungen schließen. Das Mineralisationsverhalten der Böden der verschiedenen Standorte war deutlich unterschiedlich.

Ein Nachteil pflanzlicher Dünger ist die bei Säkulturen mögliche Keimhemmung. Projektleiterin Marianne Scheu-Helgert erläuterte: "Die Keimung hemmende Effekte sind bei allen Leguminosenschroten zu erwarten." Sie empfiehlt eine zweiwöchige Frist zwischen Einarbeitung der Schrote und der Einsaat. "In der Praxis kann dies vor allem in schweren Böden bei feuchter Frühjahrswitterung Probleme bereiten: Zuerst muss abgewartet werden, dass der Dünger eingearbeitet werden kann; und dann ist man 14 Tage später wieder auf abgetrocknete Böden zur Einsaat angewiesen."

Hohe mineralische Stickstoff-Mengen, wie sie in den Untersuchungen teilweise ermittelt wurden, sind auswaschungsgefährdet und machen weitere Maßnahmen notwendig: Nach der Ernte können Zwischenfrüchte und Gründüngung Stickstoff-Verluste durch Auswaschung vermeiden; im Kulturverlauf kann eine Aufteilung der Düngergaben sinnvoll sein.

Kosten

Was kostet das Kilogramm pflanzenverfügbarer Stickstoff aus Leguminosenschroten?

Quelle: Marianne Scheu-Helgert

Eigenanbau: zusätzliche Vorteile

Bei der Düngerauswahl sollten neben der Ertragswirksamkeit weitere ökologische und ökonomische Kriterien wie Herkunft, Transportaufwand oder Verfügbarkeit berücksichtigt werden. So können Körnerleguminosen im Betrieb beziehungsweise regional und systemkonform angebaut werden. Bei eigenem Anbau stehen bei der Auswahl der Leguminosenart und -sorte die pflanzenbaulichen Eigenschaften im Vordergrund. Dabei ist der Anbaustandort bei der Auswahl mit ausschlaggebend. So eignen sich zum Beispiel Ackerbohnen eher für schwere und kalkhaltige Böden, während Gelbe Lupinen besser auf leichten Böden wachsen. Allerdings wird die Gelbe Lupine aufgrund der Brennfleckenkrankheit (Anthraknose) in Deutschland derzeit kaum noch angebaut. Bei einer ökonomischen Bewertung sollte außerdem der Fruchtfolgewert durch den Anbau von Körnerleguminosen nicht vernachlässigt werden.

Fazit

Im Schlussbericht des Projekts wird darauf hingewiesen, dass es für Gemüsebauern nach wie vor unerlässlich ist, aus eigenen Beobachtungen, Erfahrungen und Untersuchungen abzuleiten, welches Mineralisationsverhalten der Boden aufweist, um daraus auf die Nährstoffversorgung für die Pflanzen schließen zu können. Die Wissenschaftler empfehlen daher einfach durchzuführende Praxisversuche im eigenen Betrieb. Austausch und Zusammenarbeit zwischen Praxis, Beratung, Versuchsanstalten und Wissenschaft sind dabei von großer Bedeutung.

Nach Ansicht der Wissenschaftler bestätigen die Versuchsergebnisse, dass eine Stickstoffversorgung über pflanzliche Dünger möglich ist. Leguminosenschrote können damit eine Alternative zu organischen Handelsdüngern pflanzlicher Herkunft sein.