Forschungs- und Innovationsprojekt
Zwischenfrüchte als Bindeglied von Landwirtschaft und Umweltschutz

Mit dem Beginn des Jahres 2015 wurden bei der EU-Agrarförderung die Ziele des Umwelt- und Klimaschutzes durch das sogenannte Greening eingeführt. Die Auflagen des Greenings umfassen neben der Anbaudiversifizierung und dem Erhalt von Dauergrünland auch die Schaffung ökologischer Vorrangflächen.
Eine der am meisten umgesetzten Maßnahmen ist dabei die Etablierung von Zwischenfrüchten in die Fruchtfolge. Dies bietet vor allem für die Biogasnutzung eine Möglichkeit, die Reserven für die Bodenverbesserung in den Teilbrachezeiten der Fruchtfolgesysteme zu nutzen. Neben der Option zusätzliche Biomasse zu produzieren tragen Winterzwischenfrüchte auch zu vielfältigen Verbesserungen bei.
Im Zuge der "Greening"-Anforderungen können durch den Anbau von Zwischenfrüchten die geforderten Auflagen zur Schaffung ökologischer Vorrangflächen erfüllt werden.

Im vorliegenden Versuch sollen verschiedene Anbaumöglichkeiten von Zwischenfrüchten gezeigt, Ertragspotentiale untersucht und die Auswirkungen auf Boden und Umwelt analysiert werden. Getestet wird eine Biogasfruchtfolge, bestehend aus Getreide-GPS, Winterzwischenfrucht und Silomais. Ziel ist, Landwirte gezielt und praxisnah zu beraten.

Die in den „Greening“-Maßnahmen geförderten Zwischenfruchtmischungen bestehen immer aus einer Kombination von mindestens zwei Partnern, wobei keine Art mehr als 60 % Anteil an Samen in der Mischung besitzen darf. Auch der Gräseranteil an den Samen darf einen Wert von 60 % nicht übersteigen. Unter Einhaltung dieser Vorgaben werden die Mischungen mit einem Faktor von 0,3 zu den ökologischen Vorrangflächen gezählt. Nur durch überwinternde Zwischenfrüchte kann ein zusätzlicher Ertrag generiert werden, wobei eine Nutzung erst ab dem 16. Januar erlaubt ist.

Für die Überprüfung dieses kompletten Anbausystems wurde am Standort Grub in den Versuchszeiträumen 2016 – 2018 und 2017 – 2019 jeweils die Fruchtfolge Getreide-GPS – Zwischenfrucht – Silomais in einem dreifaktoriellen Versuch realisiert. Nach der Ernte von Wintertriticale als Ganzpflanzensilage konnten im Sommer die insgesamt sieben verschiedenen Zwischenfruchtmischungen (Faktor 1) angesät werden. Zur Kontrolle erfolgte die Anlage einer Variante ohne Zwischenfruchteinsaat. Ohne weitere Pflege- und Düngungsmaßnahmen konnte das Landsberger Gemenge zu Beginn des Frühjahrs geerntet werden. Im Jahr 2018 wurde die Ernte angepasst an die Grundbodenbearbeitung zur Folgekultur auf zwei Termine aufgeteilt. Anschließend wurden alle Parzellen gewalzt, um die abgefrorenen Reste der Zwischenfrüchte zu zerkleinern und auf den Boden zu drücken. Bei den Varianten mit Landsberger Gemenge und der Brache erfolgte eine Zerkleinerung der Wurzelballen mithilfe einer Fräse. Nach der Grundbodenbearbeitung (Faktor 2) erfolgte die einheitliche Ansaat der Maissorte LG 30.248 (S220). Die Düngung (Faktor 3) wurde nach dem Versuchsplan durchgeführt. Zum Zeitpunkt der Maisansaat fand die Bestimmung der Mulchbedeckung statt. Dabei wurde entlang der Parzellendiagonale im Abstand von exakt 20 cm die Bedeckung mit einem Zwischenfrucht-Strohteilchen entsprechender Größe geprüft und daraus die prozentuale Mulchbedeckung errechnet. Die weiteren Pflanzenschutzmaßnahmen im Mais erfolgten ortüblich optimal. Anfang bis Mitte September konnte der Mais geerntet werden. Begleitend zur Versuchsdurchführung wurden N-min Bodenproben untersucht, um die Stickstoff-Effizienz des Zwischenfruchtanbaus darzustellen. Daraus können Rückschlüsse auf den Schutz von Boden und Grundwasser gezogen werden.

Insgesamt wurden sieben Zwischenfruchtmischungen mit verschiedenen Eigenschaften und eine Brache als Kontrollvariante gegenübergestellt (Tabelle). Unter den Mischungen war mit dem Landsberger Gemenge auch eine nicht abfrierende Zwischenfrucht. Weiterhin wurden Zwischenfruchtvarianten für unterschiedliche Einsatzgebiete ausgewählt. Neben Mischungen ohne Leguminosen für einen besseren Wasserschutz kamen auch leguminosenreiche Formen, angepasst an Fruchtfolgen mit Hackfrüchten oder hohem Maisanteil, zum Einsatz. Ebenso wurden Mischungen mit hoher Durchwurzelungstiefe und guten Auswirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit geprüft. Die Gemeinsamkeit lag in der Eigenschaft der Greeningfähigkeit.

Der zweite Faktor beschreibt die Art der Grundbodenbearbeitung vor der Ansaat des Silomaises. Bei jeder Zwischenfruchtmischung wurde eine Variante gepflügt und die zweite Variante reduziert. Daraus ergibt sich eine unterschiedliche Streuauflage, welche jeweils messtechnisch bestimmt wurde. Durch die reduzierte Bodenbearbeitung leigt in der Regel eine höhere Bodenbedekung vor, welche sich unter anderem auf den Erosionsschutz und den Wasserhaushalt auswirkt.

Nach der Maissaat wurde jede Kombination aus Zwischenfrucht und Bodenbearbeitungsmaßnahme einmal mit 50 % und einmal mit 100 % der ortsüblich optimalen Düngemenge behandelt. Durch diese Differenzierung soll der Vorfruchteffekt der einzelnen Zwichenfürchte auf den Maisertrag besser sichtbar werden.

Die Untersuchung zur Einbindung von Zwischenfrüchten in eine Biogasfruchtfolge hat zum Ziel, die Effekte der Mischungen auf die Folgekultur darzustellen und Möglichkeiten der zusätzlichen Biomasseproduktion zu analysieren. Durch die frühe Ernte der überwinternden Zwischenfrucht Landsberger Gemenge konnten nur geringe Trockenmasseergebnisse von 13 – 25 dt TM/ha erreicht werden. Obwohl ein zusätzlicher Biomassegewinn möglich ist, stellt sich die Frage, ob dieser dem entstehenden Mehraufwand gerecht wird. Bei reduzierter Bodenbearbeitung muss bei der Folgekultur zudem verstärkt auf die Pflanzenschutzmaßnahmen geachtet werden, um Beeinträchtigungen durch zu hohen Unkrautdruck rechtzeitig entgegenzuwirken.

Insbesondere bei der Einzelkornsaat von Mais mit großen Reihenabständen und verstärkt auftretenden kleinräumigen Starkregenereignissen spielt der Erosionsschutz eine immer wichtigere Rolle. Dieser kann durch eine Bodenbedeckung mit Pflanzenresten von mindestens 20% erreicht werden und liegt idealerweise im Bereich ab 30 %. Der Zwischenfruchtversuch zeigte, dass es bei reduzierter Bodenbearbeitung mit abfrierenden Zwischenfruchtmischungen möglich ist, Mulchbedeckungsgrade von 25 % - 50 % zu verwirklichen. Bei brachliegenden Flächen und überwinternden, abgeernteten Zwischenfrüchten hingegen konnte nur eine Auflagenfläche von 5 % - 15 % bestimmt werden.

Die Auswirkungen der Faktoren Grundbodenbearbeitung und Düngungsintensität auf den Ertrag der Folgefrucht ließen sich auf die Witterungsverhältnisse des jeweiligen Jahres zurückführen. Bei starker Trockenheit beeinflusst die Düngungsintensität den Ertrag nur gering, da die Wasserverfügbarkeit den limitierenden Faktor darstellt. Der Effekt der Grundbodenbearbeitung ist ebenfalls an den Jahresverlauf gebunden. Durch eine reduzierte Bearbeitung kann sich der Unkrautdruck in der Folgekultur erhöhen. Allerdings bewirkt die Mulchbedeckung auch einen Schutz vor der Austrocknung des Bodens. Besonders interessant ist die Wirkung der verschiedenen Zwischenfruchtmischungen auf die Hauptkultur. Die beiden Versuchsjahre zeigten variierende Ergebnisse, sodass kein signifikanter Unterschied zwischen den acht Varianten erkennbar war. Aufgrund der geringen Anzahl an Versuchsjahren sind die Aussagen jedoch nicht allgemeingültig, weshalb auch keine Empfehlungen daraus abgeleitet werden können.

Während der Projektlaufzeit von 2017 – 2019 konnte der Versuch zweimal erfolgreich durchgeführt werden. Die Ergebnisse der einzelnen Jahre sowie auch die daraus resultierenden Praxisaussagen können dem Abschlussbericht des Projekts entnommen werden.