· 2018. 5. 9. · winterackerbohne-triticale spross-trockenmasseerträge nach tiefgründigkeit...
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N2-Fixierung von Winterkörnerleguminosen:
Abhängigkeit von Bodengüte und Gemengeanbau mit Triticale bei temporärer
Direktsaat
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Masterarbeit im Studiengang Nutzpflanzenwissenschaften
Prof. Dr. Ulrich KöpkeDr. Martin Berg
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GLIEDERUNG
• Anbau von Körnerleguminosen
• Gemengeanbau
• Material und Methoden
• Ergebnisse
• Fazit
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ANBAU VON KÖRNERLEGUMINOSEN
Vorteile für den Betrieb
• Steigerung der Bodenfruchtbarkeit
• Stickstoffeintrag in Betriebskreislauf
• Auflockerung der Fruchtfolge
• wertvolles heimisches Eiweiß für hohe Leistungen in der Tierhaltung
• Abkopplung von Sojaimporten
Foto: IBLA
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ANBAU VON KÖRNERLEGUMINOSEN
Problematik bei Reinsaaten
• Verlust an Diversität
• Geringe Standfestigkeit (v.A. Erbse)
• Schwache Konkurrenz ggü. Unkraut in Jugendphase
• Gefahr der Spätverunkrautung
• Ertragsrisiko
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GEMENGEANBAU
Quelle: bilder.landwirt.com
Ein Gemenge besteht aus zwei oder mehreren Feldfrüchten, die zur gleichen Zeit auf einer Fläche angebaut werden.
→ Alternative: Anbau im Gemenge
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GEMENGEANBAU
Eigenschaften von Gemengen
• Potentiell höhere Erträge als in Reinsaat
• Ertragsstabilität
• Ertragsqualität
• Effizientere Ausnutzung von Wachstumsfaktoren (Licht, Nährstoffe, Wasser)
• Erhöhung der Biodiversität
• Abwehr von Krankheiten und Schädlingen
• Unkrautunterdrückung
• Minderung von Nährstoffverlusten
• Erhöhung der Standfestigkeit durch Stützwirkung
Quelle: Hof & Rauber, 2003
www.oekolandbau.de
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Material und Methoden
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MATERIAL UND METHODEN
Versuchsstandort
• Versuchsbetrieb für organischen Landbau „Wiesengut“ der Universität Bonn
• lehmig-schluffige bis sandig-schluffige Auenböden
• Mächtigkeit und Korngrößenzusammensetzung variiert
• unregelmäßig mit Kiesköpfen durchsetzt
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MATERIAL UND METHODEN
Aussaat mit Direktsaatmaschine
Quellen: Müller, 2016; Massucati, 2013
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DIREKTSAAT
Vorteile:
• Förderung und Schutz des Bodenlebens
• Humusaufbau
• Erhöhte Wasserinfiltration durch Bioporen
• Erosionsschutz
• Aufbau und Erhalt eines stabilen Bodengefüges
• Reduzierung von Bodenschadverdichtungen
• Beikrautunterdrückung durch Mulchauflage
• Reduzierter Kraftstoffverbrauch
• Senkung der CO2-Emissionen
Quelle: Upload.wikimedia.org
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DIREKTSAAT
Nachteile:
• Erhöhter Unkrautdruck
• Verzögerte Erwärmung des Bodens
• Verminderte Mineralisierung und Nitrifikation bodenbürtigen Stickstoffs
• Langsamere Pflanzenentwicklung
• Mögliche Erhöhung des
Schädlings- und Krankheitsdrucks
Quelle: www.bioaktuell.ch
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MATERIAL UND METHODEN
SommerungAussaat: 22.03.16
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MATERIAL UND METHODEN
WinterungAussaat: 12.10.2015
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MATERIAL UND METHODEN
Wintererbsen-Triticale(E-T)
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MATERIAL UND METHODEN
Winterackerbohne-Triticale(AB-T)
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MATERIAL UND METHODEN
Triticale (T)
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MATERIAL UND METHODEN
Winterackerbohne (AB)
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MATERIAL UND METHODEN
• Zeiternte am 4. Juli 2016
• Entnahme der Pflanzen auf 1 m2 / Parzelle per Hand
• Auftrennung in Bestandteile Leguminose, Triticale, Beikraut
• Bestimmung von FM und TM
• Analyse auf Stickstoffgehalt
• Endernte am 8. August 2016
• Entnahme der Pflanzen auf 1 m2 / Parzelle per Hand
• Ausdreschen von Hülsen und Ähren
• Bestimmung des TKG
• Dreschen der Gesamtparzellen
Quelle: eigene Fotos
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MATERIAL UND METHODEN
Schätzung der N2-Fixierungsleistung
1) Reinsaat: NFix = (NLeg + Boden-NLeg) – ( NRef + Boden-NRef)
2) Gemenge: NFix-Gem = [(NLeg-Gem + NT-Gem ) + Boden-NGem] - (NRef + Boden-NRef)
(Stülpnagel, 1982; Kießling, 2011))
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Ergebnisse
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ERGEBNISSE
53,251,3
38,7
0
10
20
30
40
50
60
AB AB-T E-T
Spro
ss-T
M
dt*
ha-1
Variante
a
b
Spross-Trockenmasseerträge der Winterkörnerleguminosen
a
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ERGEBNISSE
41,9
49,4
60,2
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3
Spro
ss-T
M
dt*
ha-
1
Güteklasse
Winterackerbohne Reinsaat
Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens
Klasse 1: 0-50 cmKlasse 2: 50-90 cmKlasse 3: > 90 cm
n.s.
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ERGEBNISSE
10,2 11,513,3
39,9
50,5
56,7
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3
Spro
ss-T
M
dt*
ha-
1
Güteklasse
Triticale Ackerbohne
Winterackerbohne-Triticale
Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens
Klasse 1: 0-50 cmKlasse 2: 50-90 cmKlasse 3: > 90 cm
n.s.
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ERGEBNISSE
Winterackerbohne-Triticale
Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens
Anteile an Spross-TM Ertrag:
• Ackerbohne: +- 80 %
• Triticale: +- 20 %
39,9
50,5
56,7
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3
Spro
ss-T
M
dt*
ha-
1
Güteklasse
Triticale Ackerbohne
11,510,2
n.s.
13,3
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ERGEBNISSE
14,610,4
13,7
35,7
30,6
42,8
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3
Spro
ss-T
M
dt*
ha-
1
Güteklasse
Triticale Erbse
Wintererbse-Triticale
Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens
Klasse 1: 0-50 cmKlasse 2: 50-90 cmKlasse 3: > 90 cm
n.s.
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ERGEBNISSE
Wintererbse-Triticale
Spross-Trockenmasseerträge nach Tiefgründigkeit des Bodens
Anteile an Spross-TM Ertrag:
• Erbse: 71 % → 75%
• Triticale: 29 % → 25 %
14,610,4
13,7
35,7
30,6
42,8
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3
Spro
ss-T
M
dt*
ha-
1
Güteklasse
Triticale Erbse
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen
Variante Triebe*m-2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha-1)
AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a
AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a
E-T - - - 95 -
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen
Variante Triebe*m-2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha-1)
AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a
AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a
E-T - - - 95 -
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen
Variante Triebe*m-2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha-1)
AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a
AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a
E-T - - - 95 -
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen
Variante Triebe*m-2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha-1)
AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a
AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a
E-T - - - 95 -
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen und Erbsen
Variante Triebe*m-2 Hülsen/Trieb Körner/Hülse TKG (g) KE (dt*ha-1)
AB 36 a 6 a 3 a 338 a 18 a
AB-T 28 a 7 a 2 a 348 a 16 a
E-T - - - 95 -
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Wintererbsen nach Tiefgründigkeit des Bodens
Klasse TKG (g) KE (dt*ha-1)
1 94,21 a 4,34 a
2 98,72 a 6,08 a
3 93,65 a 5,92 a
Klasse 1: 0-50 cmKlasse 2: 50-90 cmKlasse 3: > 90 cm
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Wintererbsen nach Tiefgründigkeit des Bodens
Klasse TKG (g) KE (dt*ha)
1 94,21 a 4,34 a
2 98,72 a 6,08 a
3 93,65 a 5,92 a
Klasse 1: 0-50 cmKlasse 2: 50-90 cmKlasse 3: > 90 cm
-
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens
-
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens
-
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens
-
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens
-
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ERGEBNISSE
Ertragsparameter von Ackerbohnen nach Tiefgründigkeit des Bodens
-
| www.ibla.lu | 41
ERGEBNISSE
16,2114,44
6,11
3,2 5,3
5,4
0
5
10
15
20
25
AB AB-T E-T
Ko
rner
trag
d
t TM
*ha-
1
Variante
Leguminose Getreide
Winterungen
Kornertrag Parzellendrusch
-
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ERGEBNISSE
Sommerungen
Kornertrag Parzellendrusch
0,6
3,3
2,2
4,3
2,93,9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
S-AB S-AB-H S-E-H
Ko
rner
trag
d
t TM
*ha-
1
Variante
Erbse Ackerbohne Hafer
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ERGEBNISSE
122,2
134,4
79,3
0
20
40
60
80
100
120
140
160
AB AB-T E-T
N2-F
ixie
run
g
kg*
ha-
1
Variante
N2-Fixierung
n.s.
-
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ERGEBNISSE
95,5
112,7
139,2
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3
N2-F
ixie
run
g k
g*h
a-1
Güteklasse
104,4
124,6
148,7
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3N
2-F
ixie
run
g k
g*h
a-1
Güteklasse
Winterackerbohne Reinsaat Winterackerbohne-Triticale
N2-Fixierung nach Tiefgründigkeit des Bodens
n.s.n.s.
-
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ERGEBNISSE
Wintererbse-Triticale
N2-Fixierung nach Tiefgründigkeit des Bodens
75,7
61,4
88,1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3
N2-F
ixie
run
g k
g*h
a-1
Güteklasse
n.s.
-
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ERGEBNISSE
y = 2,7342x - 18,683R² = 0,89
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 20 40 60 80 100 120 140
N2-F
ixie
run
g [k
g*h
a-1]
Spross-TM [dt*ha-1]
→ Stark positiv linearer Zusammenhang zwischen Spross-TM und N2-Fixierung
Zusammenhang Spross-TM und N2-Fixierung
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ERGEBNISSE
3,4
3,3
5,1
5,6
0
1
2
3
4
5
6
AB AB-T E-T T
Spro
ss-T
M S
ege
talf
lora
d
t*h
a-1
Variante
Spross-TM der Segetalflora
n.s.
-
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ERGEBNISSE
3,9
3,2
1,9
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
1 2 3
Spro
ss-T
M S
ege
talf
lora
d
t*h
a-1
Güteklasse
3,8
4,6
2,7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
1 2 3Sp
ross
-TM
Se
geta
lflo
ra
dt*
ha-
1
Güteklasse
Winterackerbohne Reinsaat Winterackerbohne-Triticale
Spross-TM der Segetalflora nach Tiefgründigkeit des Bodens
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ERGEBNISSE
Wintererbse-Triticale
Spross-TM der Segetalflora nach Tiefgründigkeit des Bodens
7,1
4,0 4,3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3
Spro
ss-T
M S
eget
alfl
ora
d
t*h
a-1
Güteklasse
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KONKURRENZ IN GEMENGEN
Unterschiedliche Konkurrenzsituationen in Winterackerbohnen-Triticale-Gemengen (Quelle: eigene Fotos).
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ACKERBOHNEN REINSAAT
Gut entwickelte Ackerbohnen in Reinsaat (Quelle: eigenes Foto)
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ACKERBOHNEN REINSAAT
Schlechte Etablierung von Ackerbohnen in Reinsaat (Quelle: eigenes Foto)
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LAGERBILDUNG ERBSEN-TRITICALE
Winterkörnererbsen können selbst im Gemenge zu starkem Lager neigen (Quelle: eigene Fotos)
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ZUSAMMENFASSUNG
• Spross-TM Erträge steigen mit Tiefgründigkeit des Bodens
• Kornertrag steigt mit Tiefgründigkeit
• Höhere Kornerträge in den Winterungen
• Gemengeanbau steigert N2-Fixierung von Ackerbohnen
• N2-Fixierungsleistung steigt mit Tiefgründigkeit
• positiver Zusammenhang zwischen Sprossmasse und N2-Fixierung
• Spross-TM des Beikrautes sinkt mit Tiefgründigkeit
• geringste Beikrautmengen unter Ackerbohnen in Reinsaat und Gemenge
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13, rue Gabriel LippmannL-5365 Munsbach
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ANHANG
Kultur ParameterWintererbsen-
Triticale
Winter-
ackerbohne
Winter
ackerbohne-
Triticale
Triticale
Getreide
Saatstärke
(Körner m-2)215 215 323
Reihen 6 6 13
Leguminose
Staatsärke
(Körner m-2)36 35 23
Reihen 7 7 7
AllgemeinReihenabstand
(cm)16 32 16 16
Aussaatparameter