Bodenbedeckung

Federführender Partner : ARVALIS
Weitere beteiligte Projektpartner : Landwirtschaftsamt Breisgau-Hochschwarzwald, LUFA Speyer

 

Hintergrund

 

Der Anteil an unbewachsenen (gepflügten bzw. bearbeiteten) Böden während der Winterperiode (von November bis April) ist hoch – insbesondere im Kontext von Mais-Monokulturen, wie sie von vielen Landwirten im Elsass praktiziert werden. Aber auch in einer Mais-Getreide-Fruchtfolge bleibt der Boden für einige Wochen unbedeckt.

Für die Anpassung des Ackerbaus an den Klimawandel und seinen Beitrag zur Klimaschutzstrategie im Gebiet des Oberrheins ist die Praxis der Bodenbedeckung ein entscheidender Hebel, der näher untersucht werden sollte.

Im Rahmen des Projekts KLIMACrops richtet ARVALIS ein Versuchsfeldnetz zur Etablierung von Zwischenfrüchten zwischen zwei Maiskulturen ein.

Das Landwirtschaftsamt Breisgau-Hochschwarzwald testet dagegen die Etablierung der bunten Kronwicke (Coronilla varia) oder einer alternativen Kultur in einem Maisbestand, um eine Brücke zwischen Mais und einer folgenden Getreidekultur zu schlagen. Ziel ist es, eine dauerhafte Bodenbedeckung zu gewährleisten – auch bekannt als „grüne Brücke“. Diese Idee ist ein zentrales Element der sogenannten „regenerativen Landwirtschaft“.

Anstatt mit regelmäßig neu gesäten Zwischenfrüchten oder Untersaaten zu arbeiten, entstand die Idee, mit einer dauerhaften Begrünung zu arbeiten, in die anschließend eine Hauptkultur eingebracht werden kann.

Die bunte Kronwicke wurde ausgewählt, weil sie frosthart ist, als Leguminose Stickstoff bindet und weil frühere Versuche vielversprechende Ergebnisse für ihren Einsatz als permanente Kultur gezeigt haben.

 

Versuche in Baden-Württemberg

Ziel

Abbildung  1 (bunte Kronwicke am 19/07/2023, ungefähr 3 Monate nach Aussaat) Autor : Martin Heigl/LRA

 

• Fachliche Grundlagen zur Etablierung und Steuerung einer dauerhaften Bodenbedeckung erwerben
• Wissen zur Auswahl geeigneter Pflanzenarten aufbauen
• Praxiserfahrungen zur Etablierung einer Hauptkultur in einer dauerhaften Begrünung sammeln

Versuchsaufbau

Der Versuch wird an zwei Standorten im Oberrheingraben durchgeführt: Freiburg-Keidelbad und Freiburg-Mundenhof.

Am Standort Freiburg-Keidelbad wurde die bunte Kronwicke kurz vor der Aussaat der Hauptkultur Mais etabliert.

Am Standort Freiburg-Mundenhof war vorgesehen, die Kronwicke im Spätherbst als Zwischenfrucht nach der Ernte der Vorkultur Winterweizen anzusäen.

Zur Etablierung und Steuerung der bunten Kronwicke wurden drei Versuchsvarianten neben einer Kontrollvariante entwickelt.

 

Versuchsvarianten 

• Kontrolle‘
  Konventionell / Betriebsüblich
  Bodenbearbeitung, Düngung, Pflanzenschutz
• Hacke‘
  Konventionell / Betriebsüblich
  Bodenbearbeitung, Düngung, Pflanzenschutz
• Ecomulch‘
  Konventionell / Betriebsüblich
  Bodenbearbeitung, Düngung, Pflanzenschutz
• Bio‘
  Konventionell / Betriebsüblich
  Bodenbearbeitung, Düngung, Pflanzenschutz

Zwischenfazit zum Versuch mit der bunten Kronwicke

Fachliche Grundlagen zur Etablierung und Steuerung einer dauerhaften Bodenbedeckung

An beiden Standorten wurden verschiedene Zeitpunkte und Methoden zur Etablierung getestet:

• Frühjahrsaussaat zusammen mit Mais (Keidelbad):
  Diese Variante führte wegen der langsamen Jugendentwicklung der Kronwicke und starkem Unkrautdruck nicht zum Erfolg. Auch im zweiten Jahr blieb die Entwicklung trotz Direktsaat des Maises unzureichend – das Ergebnis war eine schlechte Ernte.

• Winterweizen mit weiter Reihe (ab Herbst 2024):
  Deutlich bessere Ergebnisse lieferte die Aussaat von Winterweizen mit weiter Reihe. Die Kronwicke konnte sich im Frühjahr erneut etablieren und fungiert nun als dauerhafte Untersaat. Diese Variante gilt derzeit als vielversprechendste Option.

• Aussaat als Zwischenfrucht nach Getreide (Mundenhof):
  Diese Versuchsvariante musste zweimal abgebrochen werden – einmal wegen Fremdnutzung der Fläche, einmal aufgrund mangelnden Auflaufens. Ein letzter Versuch ist für 2025 geplant.

Eine verlässliche Aussage zur Regulierung der Kronwicke ist bislang nicht möglich, da sich die Pflanze nur in einer Variante ausreichend entwickeln konnte.

 

Welche Pflanzenart eignet sich?

Die bunte Kronwicke wurde bewusst ausgewählt – sie ist:

• Winterhart und mehrjährig,
• eine Stickstoff-fixierende Leguminose,
• ökologisch wertvoll für Bestäuber wie Wildbienen und Schmetterlinge,
• in Vorversuchen (z. B. Iful Müllheim, 2006) vielversprechend getestet worden.

 

Etablierung einer Hauptkultur in einer dauerhaften Begrünung

Die Maisaussaat per Direktsaat funktionierte technisch, jedoch verhinderten massive Unkrautprobleme einen wirtschaftlichen Ertrag.

Die Winterweizenaussaat in weiter Reihe zeigte dagegen sehr gute Ergebnisse – die Kronwicke konnte sich gut zurückmelden und ist nun als lebendige Bodenbedeckung zwischen den Reihen aktiv.

 

Ausblick

Die Kombination von Wintergetreide in weiter Reihe und dauerhafter Kronwicke hat sich bisher als vielversprechendste Variante gezeigt.

Die Etablierung als Zwischenfrucht bleibt herausfordernd – ein letzter Versuch erfolgt 2025. Eine Langzeitbewertung ist aufgrund des Projektendes leider nicht mehr möglich.

Bild 4 (Saat Kronwicke am 07.09.2023) Foto: Martin Heigl/LRA

Bild 5 (geimpftes Saatgut Kronwicke bei Aussaat) Foto: Martin Heigl/LRA

Versuche im Elsass

Ziel

• Erstellung technischer und wirtschaftlicher Referenzdaten für Landwirte und landwirtschaftliche Berater;
• Entwicklung einer praxisorientierten Beratung, die an die verschiedenen Produktionszonen der Region angepasst ist;
• Prüfung der Wiederholbarkeit und der kurz- bis mittelfristigen Auswirkungen der Einführung von Zwischenfrüchten zwischen zwei Maissaaten mit später Zerstörung;
• Reaktion auf regulatorische Entwicklungen im Kontext des Mais-Monokulturanbaus;
• Bewertung des Kohlenstoffspeicherpotenzials durch Zwischenfrüchte.

Das übergeordnete Ziel ist es, am Ende des Projekts KLIMACrops eine techno-ökonomische und umweltbezogene Bewertung dieser Praxis im elsässischen Gebiet durchzuführen.

 

Getestete Modalitäten

Abbildung 1: Mischungen und Arten der ausgewählten Zwischenfrüchte, nach Aussaatzeitraum

 

Jedes Jahr werden verschiedene Zwischenfruchtmischungen getestet. Die Arten werden in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Aussaat ausgewählt. Es werden drei Hauptaussaatzeiträume unterschieden, die sich nach dem Entwicklungsstadium des angebauten Körnermaises richten und den Ablauf der Bewirtschaftung der Zwischenfrucht beeinflussen (Artenwahl, Zeitpunkt und Art der Aussaat, landwirtschaftliche Geräte, Zerstörung usw.):

• Frühe Untersaat (Mais im 6–8-Blatt-Stadium)
• Späte Untersaat per Drohne (zur Zeit der Mais-Seneszenz)
• Aussaat nach der Ernte

 

Methode

Die Versuche werden auf großen Parzellen (ohne innerparzielle Wiederholungen) bei Landwirten durchgeführt (8 in 2023–2024, 7 in 2024–2025), die über das Elsass verteilt sind – in den vier Hauptregionen, die für den Körnermais-Monokulturanbau charakteristisch sind: Ill-Ebene, Hardt, Ried, nördlicher Sundgau. An jedem Standort werden die Modalitäten mit Begrünung mit einer Kontrollfläche ohne Begrünung verglichen. Letztere spiegelt die üblichen landwirtschaftlichen Praktiken wider. Die drei getesteten Aussaatzeitpunkte (frühe Untersaat, späte Untersaat und Aussaat nach der Ernte) werden bei den verschiedenen Landwirten des Versuchsnetzwerks jeweils zwischen 2- und 9-mal wiederholt.

Auf diesen Versuchsflächen werden verschiedene Messungen durchgeführt, darunter:

• Messungen an der Zwischenfrucht: Biomasse, Stickstoff- und Kohlenstoffgehalt, Bodenbedeckungsgrad, Höhe der Begrünung, Pflanzenbestand;
• Messungen am Körnermais: Entwicklungsstadien (Aufgang, weibliche Blüte, Reife), Pflanzenbestand, Biomasse zur Blüte, Ertragskomponenten (Tausendkornmasse, Pflanzen- und Kolbendichte/ha) und validierter Ertrag bei 15 % Feuchtigkeit;
• Messungen zur Bodenfruchtbarkeit: Bodenanalysen, Stickstoffrückstände, Spatenprobe, Tensiometer-Messungen.

Die im Jahr N eingesäten Zwischenfrüchte werden im Folgejahr N+1, vor der Aussaat des nächsten Körnermaises – in den Monaten März und April – zerstört. Alle Anbaupraktiken werden gemeinsam mit den Landwirten geplant und mit deren eigener landwirtschaftlicher Technik durchgeführt.

 

Ergebnisse aus den ersten 2 Jahre (Winter 2023/2024, Winter 2024/2025)

Abbildung 1: Bestand der nach der Maisernte ausgesäten Zwischenfruchtmischungen in den Kampagnen 2023-2024 und 2024-2025

Wie gut sind die Zwischenfrüchte aufgegangen?

Die obige Grafik zeigt die Auflaufraten der Aussaaten im Herbst 2023 und 2024 in Abhängigkeit von der Aussaatstärke. Generell ist eine Heterogenität der Auflaufraten der Mischungen (zwischen 5 und 80%) zu erkennen, die vor Allem durch das Datum der Aussaat, die Artenwahl in der Zwischenfruchtmischung, die Bodenart und das lokale Bodenklima bedingt ist. Darüber hinaus waren die Bedingungen für die Aussaat im Herbst 2023 und 2024 mit feuchten Böden und regelmäßigen Regenfällen kompliziert.

Abbildung 2: Biomassen der 2023 gesäten Zwischenfrüchte Anfang März 2024

Welche Biomassen ist Anfang März für die Zwischenfrüchte zu erwarten?

Die obige Grafik zeigt die Biomassen der Zwischenfrüchte, die am 4. und 5. März 2024 auf allen Parzellen des Versuchsnetzwerks gemessen wurden. Die Art der Etablierung sowie das Aussaatdatum sind auf der x-Achse angegeben.
Die Biomassen der Zwischenfrüchte waren insgesamt gering, mit einem Durchschnitt von 0,4 t TM/ha über alle Begrünungstypen hinweg. Die Werte reichten von 0,04 t TM/ha bei Untersaaten per Drohne bis zu 1,72 t TM/ha bei einer Mischung aus Hafer, Roggen, Wicke und Klee, die am 18. Oktober 2023 nach dem Pflügen ausgesät wurde.

Abb. 3: Entwicklung der Biomassen und des absorbierten Stickstoffs von spät zerstörten Zwischenfrüchten 2024

Welche Auswirkungen hat die späte Zerstörung der Zwischenfrucht auf die Biomasse und den aufgenommenen Stickstoff?

Die obige Grafik zeigt die Entwicklung der Biomasse auf bestimmten Parzellen, auf denen die Zwischenfrüchte spät in der Saison zerstört wurden. Zwischen dem 5. März und dem 3. April 2024 haben diese nach der Ernte ausgesäten Zwischenfrüchte ihre Biomasse vervierfacht: Anfang April wurde im Durchschnitt rund 1 Tonne Trockensubstanz pro Hektar erreicht. Die von den Zwischenfrüchten aufgenommene Stickstoffmenge steht in engem Zusammenhang mit deren Biomasse: Im Durchschnitt wurden Anfang April 35 kg N/ha von den Zwischenfrüchten aufgenommen, gegenüber nur 8 kg N/ha Anfang März.

Abb. 4: Ertragsabweichung in Prozent der angrenzenden Kontrolle und in Doppelzentnern/ha bei der Ernte 2024
(blau : Rotklee, orange : Kohlgewächs + Leguminose, grün : 100% Leguminose, grau/grün : 20% Gräser + 80% Leguminosen, gelb : 60% Gräser + 40 % Leguminosen)

 

Abschließend zeigt Abbildung 4 die ersten Ergebnisse der Erträge, die auf den Parzellen des Versuchnetzes mit Zwischenfrüchten gemessen wurden. Die Ergebnisse werden als prozentuale Ertragswerte im Vergleich zur unbegrünten Kontrollfläche dargestellt, die auf der orangefarbenen Linie mit 100 % angegeben ist, sowie als absolute Differenz zwischen Zwischenfrucht und Kontrolle in Dezitonnen pro Hektar. Insgesamt sind die Ertragsunterschiede zwischen den Kontrollflächen ohne Zwischenfrucht und den Flächen mit Zwischenfrüchten recht ähnlich. Je nach Versuchsort reichen die Unterschiede von 0,6 % bis 10,3 %.