Nährstoffeffizienz steigern mit Zwischenfrüchten

Nährstoffeffizienz steigern mit Zwischenfrüchten

Nährstoffe, die im Boden verloren gehen, schaden nicht nur der Umwelt und der Grundwasserqualität, sondern kosten die Betriebe auch Geld. Zwischenfrüchte bieten viel Potenzial, wenn es darum geht, sparsamer und nachhaltiger mit Nährstoffen umzugehen. Das gilt insbesondere für Stickstoff.

Dem Thema Nährstoffverluste wurde im Öko-Landbau lange Zeit eher wenig Beachtung geschenkt, da man glaubte, dass das bei ökologischer Wirtschaftsweise nur eine untergeordnete Rolle spielt. Zahlreiche Untersuchungen der letzten Jahre haben jedoch gezeigt, dass es auch auf ökologisch bewirtschafteten Flächen zu Nährstoffverlusten kommt, insbesondere bei Stickstoff.

"Grundsätzlich gibt es im Öko-Landbau zwar ein geringeres Düngeniveau als im konventionellen Bereich", sagt Pascal Gerbaulet von der Landwirtschaftskammer NRW in einem Interview mit der Oekolandbau-Redaktion. Im Öko-Landbau habe man aber das Problem, dass die Stickstoffmengen viel schwerer zu kalkulieren sind. Daher müsse man viel genauer hinschauen und steuern, so der Öko-Berater.

Nährstoffe, die im Boden verloren gehen, schaden letztlich nicht nur der Umwelt und der Grundwasserqualität, sondern kosten die Betriebe auch Geld. Vor allem Stickstoff gilt im Öko-Landbau als knapper Faktor. Das gilt besonders für den Gemüsebau mit seinen starkzehrenden Kulturen, aber auch für reine Ackerbaubetriebe.

Um Öko-Betrieben Hilfestellung zu geben, wie sie die Auswaschung von Stickstoff auf ihren Flächen nachhaltig verringern können, wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Praxis-Untersuchungen gemacht. Neben der Landwirtschaftskammer in Nordrhein-Westfalen (NRW) war hier auch der Bioland-Verband in Niedersachsen aktiv. Beide haben Empfehlungen für ein verbessertes Nährstoffmanagement im Öko-Landbau herausgegeben. Eine wesentliche Rolle in diesem Zusammenhang spielen Zwischenfrüchte.

Winterzwischenfrüchte besonders auf leichten Böden wichtig

Dass ein unbewachsener Boden über Winter – insbesondere auf leichten Böden – zu Stickstoffverlusten führt, konnte in den Praxisversuchen von Bioland in Niedersachsen noch einmal bestätigt werden. "Ohne Bewuchs können die Nährstoffe, die durch Mineralisation der organischen Substanz im Boden im Herbst und Frühjahr freigesetzt werden, nicht konserviert werden", sagt Morten Wehland, der die Bioland-Versuche in Niedersachsen betreute. "Die Nährstoffe werden während der Sickerwasserperiode in tiefere Bodenschichten ausgewaschen, wo sie den Wurzeln der meisten Kulturpflanzen nicht mehr zur Verfügung stehen und bei vorschreitender Versickerung auch das Grundwasser belasten." Daher ist es noch einmal wichtiger, insbesondere auf leichten Böden eine Zwischenfrucht über Winter zu etablieren, so der Bioland-Berater.

Winterharte oder abfrierende Zwischenfrüchte?

Für den Zwischenfruchtanbau bleibt den Betrieben die Wahl zwischen winterharten und abfrierenden Zwischenfrüchten. Alternativ gehen auch Mischungen daraus. Wie Bioland in seinen Praxis-Versuchen zeigen konnte, hat die Wahl – winterhart oder nicht – einen bedeutenden Einfluss darauf, wann der Folgekultur die im Boden verfügbaren Nährstoffe zur Verfügung stehen. "Auf Feldern mit winterharten Zwischenfrüchten war im zeitigen Frühjahr kaum mineralisierter Stickstoff im Oberboden zu finden, weil der allergrößte Teil des Stickstoffs durch die Zwischenfrucht konserviert wurde", sagt Wehland. Auf den Schlägen mit abfrierenden Zwischenfrüchten sah das anders aus: Hier konnten im Frühjahr schon wesentlich größere Mengen an pflanzenverfügbarem Stickstoff im Boden gefunden werden, weil die Mineralisation bei den abfrierenden Zwischenfrüchten schon früher einsetzt. Dazwischen lagen die teilweise abfrierenden Zwischenfruchtmischungen mit legumen Gemengepartnern.

Bei der Auswahl der Zwischenfrüchte sei es wichtig zu berücksichtigen, welche Hauptfrucht folgt und wann diese den Stickstoff braucht, so Wehland. "Kartoffeln beispielsweise benötigen den Stickstoff schon sehr zeitig im Frühjahr, während Mais Stickstoff auch später im Jahr noch gut verwerten kann."

Bei winterharten Zwischenfrüchten kann der Zeitpunkt der Nährstoffverfügbarkeit auch noch darüber gesteuert werden, wann der Bestand gemulcht wird. Je später dies passiert, umso weniger Nährstoffe werden bereits in der Sickerperiode wieder freigesetzt, zeigen die Versuche der Landwirtschaftskammer NRW. Bedeutend ist darüber hinaus das C/N-Verhältnis der Zwischenfrucht. Je enger dieses ist, desto schneller erfolgt die Mineralisierung nach der Einarbeitung.

Zwischenfrüchte zur Konservierung großer Stickstoffmengen

Geht es um die Speicherung großer Stickstoffmengen, sollte man Zwischenfrüchte wählen, die viel Biomasse bilden. So können zum Beispiel früh etablierte Reinsaaten aus Sandhafer laut Landwirtschaftskammer NRW bis zu 100 Kilogramm Stickstoff pro Hektar binden. In Kombination mit Phacelia kam man in Versuchen sogar auf bis zu 150 Kilogramm. Auch Grünroggen kann sehr viel Stickstoff aufnehmen und als winterharte Zwischenfrucht dazu noch lange speichern (länger als der abfrierende Sandhafer).

Leguminosen-Zwischenfrüchte erweisen sich dagegen als nicht effektiv zur Aufnahme großer Stickstoffmengen über Winter. Das liegt daran, dass Leguminosen nur zu Beginn ihres Wachstums Stickstoff aus dem Boden beanspruchen – solange bis die eigene "Stickstoff-Fabrik" über die symbiontisch lebenden Knöllchenbakterien ans Laufen gekommen ist. Der Anbau von Leguminosen im Gemenge mit Nicht-Leguminosen kann hingegen von Vorteil sein, wenn nur noch wenig Reststickstoff im Boden vermutet wird und man über die Etablierung einer stickstofffixierenden Zwischenfrucht noch etwas mehr Stickstoff in den Boden holen möchte.

Zwischenfruchtmischungen idealerweise im Streifenanbau

Zwischenfruchtmischungen erwiesen sich in Versuchen als sehr zielführend. Vor allem deswegen, weil sich dadurch das Risiko für den Ausfall einzelner Arten – zum Beispiel infolge von Trockenheit – minimieren lässt.

Die Landwirtschaftskammer NRW fand zudem heraus, dass der Streifenanbau von Gemengen mit zwei Partnern sehr vorteilhaft ist, weil sich jede Kultur getrennt in Einzelsaat besser entwickelt als im gemischten Anbau. Voraussetzung dafür ist, dass der Betrieb über entsprechende Technik verfügt.

Der Streifenanbau eignet sich außerdem zur Kombination von Leguminosen und Nicht-Leguminosen – zum Beispiel Sandhafer und Lupine im Mais- oder Kohlanbau: Der Sandhafer nimmt dabei den Reststickstoff aus dem Boden komplett auf, während die Lupine zusätzlichen Stickstoff im Boden anreichert. Über eine satellitengesteuerte Aussaat wird der Mais beziehungsweise der Kohl dann im nachfolgenden Frühjahr direkt in dem Streifen gesät, in dem vorher die Lupinen wuchsen. Auf diese Weise steht der zusätzlich angereicherte Stickstoff als eine Startgabe für den Mais zur Verfügung. Als Alternative für den Sandhafer kann auch ein winterharter Gemengepartner wie Roggen verwendet werden.

Aussaatzeitpunkt und Bodenbearbeitung

Wie viel Stickstoff aus dem Boden über Winter gespeichert werden kann, hängt unter anderem davon ab, wie rechtzeitig die Zwischenfrucht gesät wird. Dies sollte nach Möglichkeit bis spätestens Mitte September geschehen sein.

Ebenfalls entscheidend ist die Intensität der Bodenbearbeitung im Spätsommer beziehungs-weise Herbst. Durch die Stoppelbearbeitung und Beikrautregulierung kommt es auch nach der Ernte noch zu einer Mineralisation, vor allem dann, wenn es feucht und warm ist. Besonders auf leichten Böden sollte daher darauf geachtet werden, den Boden im Herbst nur wenig und sehr flach zu bearbeiten.

Darüber hinaus spielt die verfügbare Bodenfeuchte eine entscheidende Rolle. Bei anhaltender Trockenheit etablieren sich Zwischenfruchtbestände zum Teil nur schlecht. Lückig aufgelaufene Bestände können dann ihr volles Potenzial zur Speicherung von Stickstoff nicht entfalten. Für spezialisierte Gemüsebaubetriebe könnte es daher lohnend sein, über eine Bewässerung der Zwischenfrucht nachzudenken, wenn dadurch große Mengen an Stickstoff konserviert werden können. Denn jedes Kilogramm Stickstoff, das als Dünger zugekauft werden muss, kostet rund sechs Euro, sagt Öko-Berater Pascal Gerbaulet.

Zwischenfrucht-Untersaaten

Auch Zwischenfrucht-Untersaaten können in manchen Fällen eine geeignete Option darstellen. Laut Landwirtschaftskammer NRW ist zum Beispiel auf leichten Standorten die Untersaat im Mais unerlässlich, um Nährstoffe nach der Ernte zu halten und zu speichern. Nach der Maisernte ist es in normalen Jahren oft zu spät für die Aussaat einer Zwischenfrucht. Allein die Bodenbearbeitung zur Etablierung einer solchen Zwischenfrucht mineralisiert oftmals mehr Stickstoff, als die Kultur noch im Oktober und November aufnehmen kann. Die Landwirtschaftskammer hat daher in Versuchen Gräser, Getreide und Kruziferen als Untersaaten in Mais getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass selbst augenscheinlich schwache Untersaaten zur Ernte noch relativ viel Stickstoff bis ins Frühjahr hinein binden konnten und alleine durch die Bodenruhe und Durchwurzelung Mineralisierung und Auswaschung gebremst werden konnten.

Abfrierende Arten sind als Untersaat ungeeignet, weil sie frühzeitig den Stickstoff wieder freigeben und vor dem Winter in die Samenreife kommen können. Die winterharten Gräser zeigten sich in den Versuchen als am besten geeignet für die Untersaat in Mais. Allerdings konnten Grünroggen und Waldstaudenroggen dreimal mehr Stickstoff aufnehmen als die Gräser.


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Letzte Aktualisierung 19.03.2024

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