Vorfruchtwirkung von Körnerleguminosen auf Biomahlweizen

Vorfruchtwirkung verschiedener Körnerleguminosen-Arten auf Bioweizen

Körnerleguminosen nehmen einen besonderen Platz in der Fruchtfolge ein. Insbesondere für viehlose Biobetriebe stellen sie eine Möglichkeit dar, den Nährstoffvorrat des Bodens durch die Stickstoff-Fixierungsleistung der Leguminosen aufzubauen. Leguminosen fixieren durch ihre Symbiose mit Knöllchenbakterien Luftstickstoff, erschliessen die Phosphat-Reserven des Bodens, fördern die Bodengare durch ihr Wurzelwachstum und lockern getreidebetonte Fruchtfolgen auf (Schmidke et al., 2010)[1]. Im FiBL-Merkblatt zum Anbau von Körnerleguminosen in Mischkulturen wird die Vorfruchtwirkung verschiedener Körnerleguminosen-Arten auf die Folgekultur unterschiedlich eingeschätzt. So wird der N-Saldo für Sojabohnen auf -17kg N/ha geschätzt und für Ackerbohnen auf +49 kg N/ha.  

Im vorliegenden Praxisversuch wurde auf dem Strickhof Partnerbetrieb Stiegenhof Bio-Mahlweizen mit reduzierter Düngung angebaut, um die Vorfruchtwirkung verschiedener Körnerleguminosen-Arten auf den Weizenertrag zu abzuschätzen. Zu den untersuchten Körnerleguminosen gehörten Soja, Weisse und Blaue Lupinen und Sommerackerbohnen; in einzelnen Versuchsjahren wurden auch Futter- und Sommereiweisserbsen im Gemengeanbau mit Triticale resp. Gerste als Vorkultur angesät.

Methodik 

Versuchsaufbau und Anbautechnik

Die verschiedenen Körnerleguminosen-Arten wurden im Rahmen mehrjähriger Versuche zum Thema Anbautechnik und für Sortenvergleiche angebaut. Als Folgekultur wurde im nächsten Jahr Bio-Mahlweizen angesät. Die Weizenkultur wurde grundsätzlich mit der betriebsüblichen Anbautechnik gesät, gepflegt und geerntet. Die Saat erfolgte ungefährt Mitte Oktober, im Frühjahr wurden die Bestände ein bis zwei Mal gestriegelt. Einzig die Düngung wurde aus versuchstechnischen Gründen reduziert. Die Weizenbestände erhielten zu Vegetationsbeginn eine Bestockungsgabe in Form von verdünnter Kälber- resp. Schweinegülle (40-50 kg N/ha). Auf die zweite Gabe (Schossergabe) wurde bewusst verzichtet, damit die Wirkung der Nährstoffreserven aus der Vorkultur deutlicher zu erkennen war. Bei der Ernte im Juli wurden die Erträge der vormarkierten Versuchsstreifen separat gewogen und die TS-Gehalte bestimmt. Als Referenz im jeweiligen Versuchsjahr diente der Ertrag einer benachbarten Weizenparzelle des Versuchsbetriebs, auf der dieselbe Wechselweizensorte (FIORINA, DIAVEL) angebaut und mit zwei Güllegaben gedüngt worden war. Der Vorfrucht-Versuch wurde in den Versuchsjahren 2020-2022 durchgeführt. Leider wurde die Weizenparzelle im Anbaujahr 2021 durch einen schweren Hagelsturm (13.07.21) beschädigt, so dass die Kultur zwar geerntet wurde, die erhobenen Daten jedoch nicht in die Auswertung einfliessen konnten. Auch die Vorkulturen wurden in diesem Jahr teilweise beschädigt.

Resultate 

Ertragsniveau der Versuchsvarianten

Wie die obenstehende Grafik zeigt, erreichten die Varianten mit Sommerackerbohnen und mit Weissen Lupinen als Vorkultur gute Erträge im Vergleich zu den zwei Mal gedüngten Referenz-Parzellen. Die Sommerackerbohnen erreichten 96 resp. 98 Prozent des normalen Jahresertrags (Mittelwert MW = 97%). Der Weizen, der nach der Vorkultur Weisse Lupine angebaut wurde, erreichte im Versuchsjahr 2020 sogar denselben Ertrag wie der zweimal gedüngte Weizen; der Mittelwert lag für diese Variante bei 95 Prozent des normalen Ertrags.

Bei den Versuchsstreifen mit der Vorkultur Soja lagen die Weizenerträge tiefer als in der Referenzparzelle. Der Mittelwert des Ertrags lag hier bei 87 Prozent; das bessere Resultat wurde im Anbaujahr 2022 erreicht, wo die Differenz zur Referenzparzelle rund 5 dt/ha (92 Prozent) betrug.

Die Sommereiweisserbse in Mischkultur mit Gerste als Vorkultur wurde nur für das Versuchsjahr 2020 ausgewertet. Der nachfolgende Weizen erreichte mit einer Güllegabe zum Vegetationsbeginn nur 89 Prozent des normalen Jahresertrags. Auch die oben erwähnte Studie kommt zum Schluss, dass Körnerlegumosen in Mischkultur nur eine begrenzte Nährstoff-Reserve im Boden zurücklassen, je nachdem wie hoch der Körnerleguminosen-Anteil in der Mischung ist. Ein Teil der Nährstoffe wird bereits durch die Partnerkultur (z.B. Gerste) dem Boden entzogen, so dass der Stickstoff-Saldo etwas geringer ausfällt als bei einer Reinkultur. Dennoch sind die Erfolgsaussichten für den Anbau von Eiweisserbsen in Mischkulturen deutlich besser als im Reinanbau, weil die Partnerkultur einerseits Unkraut unterdrückt und zugleich als Stützfrucht wirkt.

Diskussion 

Verschiedene Körnerleguminosen-Arten hinterlassen unterschiedliche Nährstoff-Reserven

Der Praxisversuch bestätigt die erwähnten Saldo-Berechnungen im FiBL-Merkblatt und in die Erkenntnisse eines interdisziplinären Projekts aus Deutschland. Je grösser die gebildete Biomasse einer Körnerleguminosen-Kultur und je grösser die Wuchshöhe bis zur Blüte, desto grösser sind die Nmin-Reserven im Boden, die für die Folgekultur zur Verfügung stehen. Der Ertrag der einzelnen Körnerleguminosen ist demgegenüber kein eindeutiger Hinweis auf die Stickstoff-Reserven, welche die entsprechende Kultur im Boden hinterlässt.

Eine weitere Empfehlung für eine optimale Vorfruchtwirkung von Körnerleguminosen ist eine Düngergabe zur Saat der Leguminose in Form von Pferdemist, Mistkompost, Kompost oder Gartenhackschnitzel. Insbesondere für die Vorkultur Ackerbohne konnte mit dieser Strategie bei Bioweizen eine deutliche Ertragssteigerung beobachtet werden (Schmidke et al., 2010)[2].

Einfluss einer reduzierten Düngung auf die Qualität 

Der geerntete Bioweizen aus dem Vorfrucht-Versuch unterschied sich nicht nur in den Erträgen von den normal gedüngten Weizenparzellen. Auch die Qualitätsparameter erreichten zum Teil schlechtere Werte. Leider wurden die Qualitätsanalysen nicht jedes Jahr durchgeführt. Die Tendenz im Jahr 2022 zeigte jedoch, dass die Proteingehalte in den Versuchsstreifen mit nur einer Güllegabe absinken, auch wenn eine Körnerleguminose als Vorkultur auf der Parzelle stand (2022: Rohprotein-Gehalte 10.0 bis 10.7 Prozent). Die geforderten Hektolitergewichte wurden hingegen mühelos erreicht (2022: 83.1 bis 84 kg/hl). Die Nährstoffaufnahme aus den mineralisierten Nährstoffreserven im Boden war im Sommer 2022 wahrscheinlich durch die ausgeprägte Trockenheit im Mai und Juli eingeschränkt. Grundsätzlich wird für viehlose Betriebe der Anbau einer Weizensorte mit einer besonders effizienten Nährstoff-Aneignung und hohem Proteingehalt empfohlen (siehe Sortenliste Biogetreide). Eine weitere wichtige Alternative bleibt der Anbau einer extensiveren Getreideart wie Dinkel oder Emmer.

Weitere Erfolgsfaktoren für eine gute Vorfruchtwirkung von Körnerleguminosen 

Die Unkrautentwicklung in den Körnerleguminosen-Kulturen bleibt ebenfalls ein wichtiger Erfolgsfaktor. Stark verunkrautete Bestände führen auch in der Folgekultur zu einem erhöhten Unkrautdruck. Soja und Lupinen weisen eine relativ langsame Jugendentwicklung auf. In diesen Kulturen ist eine effiziente Unkrautbekämpfung und eine sorgfältige Saatbettvorbereitung (Unkraut-Kur, „Falsches Saatbett“) besonders wichtig. Soja wird im Biolandbau in der Regel als Hackkultur in weiten Reihen gesät. Weisse Lupinen entwickeln sich auf geeigneten Böden sehr üppig und unterdrücken ab Reihenschluss das Unkraut gut. Bisher hat sich hier der Reihenabstand von 12cm bewährt, auch weite Reihen und Hacken sind denkbar, machen den Lupinen-Anbau jedoch teurer. Blaue, schmalblättrige Lupinen werden vorzugsweise mit einem Mischungspartner (z.B. Leindotter) angebaut, der als Stützfrucht und zur besseren Unkraut-Unterdrückung mitangesät wird. Ackerbohnen werden aufgrund der eher geringen Nachfrage nach Futterhafer meistens als Reinkultur angebaut und unterdrücken bei einem Reihenabstand von 12cm das Unkraut ebenfalls gut. Bei Soja, Lupinen und Ackerbohnen ist auch die Spätverunkrautung ein nicht zu unterschätzendes Thema. Durch das Vergilben und Abfallen der Blätter vor der Erntereife gelangt viel Licht auf den Boden, was der vorhandenen Unkrautflora nochmals die Möglichkeit gibt sich auszubreiten.

Die meisten Körnerleguminosen hinterlassen eine Stickstoff-Reserve im Boden. Je nachdem wie weit der Erntetermin der Körnerleguminose und der Saattermin der Folgekultur auseinanderliegen, sollte eine Zwischenkultur angesät werden, damit die Nährstoffe gespeichert und vor Auswaschung geschützt werden. Eiweisserbsen werden in der Regel im Juli geerntet. Ist als Folgekultur Weizen geplant, ist die Ansaat einer Gründüngung sinnvoll, um die über 2.5 Monate bis zur Weizensaat zu überbrücken und die Nährstoffe in den oberen Bodenschichten zu konservieren.

Autorin: Katrin Carrel, Strickhof Fachstelle Biolandbau

VB Vorfruchtwirkung von Körnerleguminosen auf BioWW

[1] Knut Schmidtke, Annkathrin Gronle, Herwart Böhm, Guido Lux, Harald Schmidt, Die Vorfruchtwirkung von Leguminosen optimieren (2010). In: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung BÖLN, Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit (S.53-56).

[2] Knut Schmidtke, Annkathrin Gronle, Herwart Böhm, Guido Lux, Harald Schmidt, Die Vorfruchtwirkung von Leguminosen optimieren (2010). In: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung BÖLN, Körnerleguminosen und Bodenfruchtbarkeit (S.53-56).