Nichtlegumer Zwischenfruchtbau und reduzierte Bodenbearbeitung zur Steigerung der symbiotischen N2-Fixierleistung von Ackerbohnen – N-Flüsse, Unkrautregulierung und Energieeffizienz


Zielsetzung
Der nachfolgend beschriebene Feldversuch ist ein Beitrag der Abteilung Pflanzenbau zu einem interdisziplinären Projekt in Kooperation mit der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn sowie der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH). Das Projekt mit dem Titel „Entwicklung neuer Strategien zur Mehrung und optimierten Nutzung der Bodenfruchtbarkeit“ wird vom BMELV im Rahmen des „Bundesprogramms Ökologischer Landbau“ gefördert. Die Projektlaufzeit erstreckt sich von Juli 2008 bis Mai 2011.
Oberziel der Forschung in diesem Projekt ist die systematische Erarbeitung, komplexe Abbildung und praktische Umsetzung von Anbaustrategien zur Sicherung und Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit. Die optimierte Nutzung von Körnerleguminosen in Fruchtfolgeausschnitten mit reduzierter Bodenbearbeitung bzw. Mulch- und Direktsaatverfahren im ökologischen Landbau stehen dabei im Vordergrund.
Im Göttinger Teilprojekt soll durch den Anbau nichtlegumer Zwischenfrüchte das Angebot an bodenbürtigem pflanzenverfügbaren Stickstoff abgesenkt werden, wodurch wiederum die symbiotische N2-Fixierleistung der Ackerbohnen angeregt wird. Unterstützt werden soll dieser Effekt durch reduzierte Bodenbearbeitung und der damit verbundenen verringerten Mineralisierung. Geringer Arbeits- und Energieeinsatz sollen mit hoher Nutzungseffizienz des Stickstoffs und sicheren Erträgen verbunden werden.

Methodisches Vorgehen
Folgender Fruchtfolgeausschnitt wird getestet: Sommergerste – Hafer-Sonnenblumen-Gemenge als nichtlegume Zwischenfrucht – Ackerbohnen. In der ersten Phase der Untersuchungen (Winter 2008/09 bzw. 2009/10) wird der Einfluss der nichtlegumen Zwischenfrucht auf die nachfolgenden Ackerbohnen untersucht. Deshalb werden die Großparzellen unterteilt. 1. mit Zwischenfrucht: ein Hafer-Sonnenblumen-Gemenge sowie 2. ohne Zwischenfrucht als Schwarzbrache.
In der zweiten Phase werden zum Zeitpunkt der Etablierung der Ackerbohnen (Frühjahr 2009 bzw. 2010) differenzierte Bodenbearbeitungsverfahren durchgeführt. A) konventionelle Bodenbearbeitung mit dem Wendepflug; B) reduzierte Bodenbearbeitung mit dem Flügelschargrubber sowie C) Mulchsaat ohne Bodenbearbeitung.
Neben der Hauptfrucht Ackerbohne (cv. Fuego) wird Sommerweizen (cv. Granny) als Kontrolle und Referenz ausgesät. In den Varianten B) und C) wird ferner mit der sogenannten Cross-Slot-Technik ein neuartiges Mulchsaatverfahren eingesetzt. Alle Versuchsvarianten werden im Anbausystem „Weite Reihe“ gesät, um Unkräuter durch Mulchen im Reihen¬zwischenraum regulieren zu können. Der Reihenabstand beim Anbau der Ackerbohnen und des Sommerweizens beträgt jeweils 37,5 cm.
Während des Versuchszeitraumes werden laufend Bonituren und Messungen zu Pflanzenwachstum, Bodentemperatur und Strahlungsintensität im Bestand durchgeführt. Die Sprossmassen und N-Gehalte der Kulturpflanzen und Unkräuter werden zu definierten Zeitpunkten (z.B. BBCH-Stadien) erhoben. Bodenproben zur Nmin-Analyse werden zu pflanzenbaulich wichtigen Terminen entnommen. Die symbiotische Stickstofffixierleistung der Ackerbohnen wird mit Hilfe der δ15N-Methode bzw. der Erweiterten Differenzmethode bestimmt. Geplant ist ferner, den Transfer des Stickstoffs von der nichtlegumen Zwischenfrucht zu den Ackerbohnen durch eine 15N-Spurenanreicherung zu ermitteln.