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Frost lässt Zwischenfrüchte absterben?

Aufgrund der günstigen Witterung im Herbst haben sich die Zwischenfruchtbestände meist sehr gut entwickelt. Wie im Vorjahr hat Senf häufig auch bereits Samenreife erlangt. Nachdem bis Anfang Februar aufgrund nur geringer Fröste die meisten Zwischenfruchtbestände nicht abgefroren waren, hat der Frost in den letzten Tagen dazu geführt, dass selbst Ölrettich voraussichtlich sicher abfriert.

Gleichzeitig drückt der Schnee die Bestände an den Boden und fördert die Umsetzung. Das Absterben der Zwischenfrüchte ist eine wichtige Grundlage für die rechtzeitige Mineralisation der Nährstoffe aus der organischen Substanz und trägt gleichzeitig dazu bei, dass die Notwendigkeit des Einsatzes von nichtselektiven Herbiziden gemindert wird. Um die Freisetzung der Nährstoffe – besonders von Stickstoff - zu beschleunigen und damit den Düngebedarf zu reduzieren, ist es darüber hinaus sinnvoll, bei der nächsten günstigen Gelegenheit, zusätzlich eine mechanische Einbringung der Zwischenfrüchte vorzunehmen. Damit wird auch das Ausfallgetreide beseitigt, dass besonders auf dichtlagernden Böden eine schnelle Abtrocknung der Böden im Frühjahr verhindert. Bei Flächen die zum Greening angemeldet sind, darf jedoch ein Umbruch erst ab dem 15. Februar erfolgen. Gleiche Auflagen gelten auch für Agrarumweltmaßnahmen sowie für freiwillige Vereinbarungen in Wasserschutzgebieten. Die Versuche der letzten Jahre belegen, dass durch ein vorzeitiges Umbrechen der Zwischenfrüchte der Düngebedarf der Zuckerrüben deutlich reduziert werden kann. Das Einsparungspotential kann mehr als 50 kg/ha Stickstoff betragen.

Nährstoffpotentiale nutzen

Die Verschärfung der Düngeverordnung im Mai letzten Jahres sowie der Entwurf der neuen Landesdüngeverordnung mit der Ausweisung der „Roten und Grauen Gebiete“ in Niedersachsen lenkt die Aufmerksamkeit vieler Betriebe auf die neuen Düngeregelungen. Auch wenn zu hoffen ist, dass die sogenannte Auffangregelung schnell wieder verschwindet, wird doch klar, dass die Verschärfungen nicht nur in den roten Gebieten die Praxis der Düngung stark beschränkt. In den Betrieben muss es jetzt also darum gehen, alle Möglichkeiten der Effizienzsteigerung der Düngung auszunutzen. Ein wichtiger Bestandteil zur Vermeidung von Nährstoffverlusten ist der Anbau von Zwischenfrüchten. Darüber hinaus ist der Anbau von Zwischenfrüchten ein wertvoller Beitrag zur Verbesserung der Biodiversität und nicht zuletzt des Bodenschutzes. Leider hat sich in den letzten Jahren in Versuchen gezeigt, dass besonders in Zuckerrüben nur geringe oder sogar keine direkten Ertragseffekte durch den Anbau von Zwischenfrüchten gemessen werden konnten. Diese Erkenntnisse können jedoch auch auf andere Sommerungen, wie u.a. den Mais, übertragen werden. Der Grund liegt offensichtlich in der nur verhaltenen Mineralisation des Stickstoffs aus den Zwischenfrüchten – insbesondere wenn die Zwischenfrüchte nach milden Wintern erst kurz vor der Saat eingearbeitet werden oder wenn winterharte Zwischenfrüchte angebaut werden. Bei Beständen, die bereits vor Weihnachten durch Frost absterben, gemulcht oder mechanisch eingearbeitet werden, setzt die Freisetzung der Nährstoffe dagegen früher ein. Der Unterschied ist anhand von Nmin Verläufen zu belegen.

 

Umbruch fördert N Freisetzung

In Folge der milden Winter sterben Zwischenfrüchte anders als früher immer später oder – wie im letzten Jahr – gar nicht durch Fröste ab. Die Folge ist, dass die Zwischenfrüchte die Nährstoffe bis zum Umbruchtermin binden. Die Freisetzung der gebundenen Nährstoffe beginnt daher erst mit dem Umbruch. In Abbildung 1 ist dargestellt, wie die Stickstofffreisetzung durch den Zeitpunkt des Umbruches bzw. des Absterbens der Zwischenfrüchte beeinflusst wird. Im Versuch wurden die Zwischenfrüchte kurz vor der Saat im März, Mitte Januar (Auflage „Rote Gebiete“) sowie Ende November umgebrochen. Im Vergleich zur Senf/Phaceliamischung wurde das Strohmulchverfahren durchgeführt. Der Versuchsstandort in Koldingen liegt südlich von Hannover auf einer Parabraunerde mit etwa 75 Bodenpunkten. Zuckerrüben werden in einer dreijährigen Fruchtfolge mit Weizen angebaut.

Die Stickstofffreisetzung unter der Strohmulch macht das gute Mineralisationspotential des Standortes deutlich. Die Nmin Gehalte stiegen im Januar/Februar bis auf etwa 110 kg/ha in drei Schichten (0 - 90 cm) an. Nach der Ernte der Vorfrucht wurde ein Nmin Gehalt von 50 kg/ha festgestellt. Die Zwischenfrüchte, die Ende August unter sehr trockenen Bedingungen bestellt wurden und mit 60 kg/ha Gesamt N über separierte Gärreste gedüngt wurden, nahmen den Stickstoff im Herbst fast vollständig auf. Bis zum Umbruch im März lagen die Nmin Gehalte mit etwa 20 kg/ha auf einem sehr niedrigen Niveau. Der Zeitpunkt des Umbruches bestimmt die Freisetzung des Stickstoffs. Durch den Umbruch der Zwischenfrüchte Ende November setzte die Mineralisation bereits im Dezember ein. Mitte Januar wurde bereits ein Nmin Wert von 50 kg/ha gemessen. Bis zur Aussaat stieg der Gehalt auf etwa 80 kg/ha an. Trotz intensiver Niederschläge im Februar wurde nur ein geringer Teil des Stickstoffs in die untere Schicht verlagert. Stickstoffverluste wurden nicht beobachtet. Durch den Umbruch Mitte Januar setzte die Mineralisation später ein. Dennoch stieg der Nmin Gehalt bis zur Aussaat Anfang April noch auf etwa 70 kg/ha an. Die höchsten Nmin Gehalte kurz vor der Saat wurden jedoch unter der Strohmulch gemessen. Hier lag der Nmin Gehalt bei 90 kg/ha. Allerdings war ein größerer Teil des Stickstoffs in die unteren Schichten verlagert worden. Etwa 20 kg/ha wurden zudem ausgewaschen.

 

Mai Nmin durch frühen Umbruch erhöht

Auch in der weiteren Vegetation wirkte der Umbruchzeitpunkt der Zwischenfrüchte nach. Die Nmin Gehalte im Mai zeigen, dass unter der Strohmulch in der ungedüngten Variante mit 200 kg/ha der höchste Wert festgestellt werden konnte. Bei Umbruch im März wurden ohne eine weiter N Düngung nur 100 kg/ha gemessen. Durch den früheren Umbruch im November stieg der Nmin Gehalt auf 150 kg/ha an. Bei Umbruch Mitte Januar wurden im Mai noch 125 kg/ha gemessen. Die Nmin Gehalte im Mai bestätigen damit, dass auf Lehmböden durch einen früheren Umbruch der Zuckerrüben eine um bis zu 50 kg/ha höhere N Freisetzung erzielt werden kann. Die erst zur Saat umgebrochene Variante konnte damit den Rückstand bis Mitte Mai nicht aufholen. Damit kann auch der Düngebedarf der Zuckerrüben auf Basis der Bedarfswertberechnung um diesen Wert gemindert werden. Der Versuch bestätigt jedoch auch, dass der Abschlag von 20 kg/ha bei winterharten oder nicht abgefrorenen Zwischenfrüchten fachlich nicht haltbar ist. Bei abgefrorenen oder im Herbst umgebrochenen Zwischenfrüchten ist nach der neuen Düngeverordnung kein Abschlag erforderlich.

Versuch bestätigt Nmin Gehalte

Versuche der letzten Jahre haben aufgezeigt, dass durch den Anbau von Zwischenfrüchten auf den Südhannoverschen Lehmstandorte keine nennenswerten Ertragseffekte erzielt werden können. Dazu hat beigetragen, dass die Zuckerrüben in den meisten Betrieben in weiteren – meist 4. jährige Rotationen - angebaut werden. Zudem konnten die Ertragsverluste durch Nematoden sowie deren Vermehrung durch den Anbau von nematodentoleranten Sorten erheblich reduziert werden. In Folge des Verbleibens des Strohs sowie durch den kontinuierlichen Einsatz von organischen Düngern wurden auch die Humusgehalte in den letzten Jahren stetig erhöht. Der meist pfluglose Anbau sowie die Integration von Mais und Raps in die Fruchtfolge hat die Anbausysteme darüber hinaus stabilisiert. Gleichzeitig waren die Bedingungen für den Zwischenfruchtanbau in den sehr trockenen Herbsten der letzten Jahre ungünstig. Dementsprechend liegt der größte Nutzen des Zwischenfruchtanbaus in der Festlegung von Nährstoffen sowie der weiteren Humuszufuhr. Auch das diesjährige Versuchsergebnis auf dem Standort in Koldingen bestätigt die Versuche der letzten Jahre (Tab. 1). In der Strohmulchvariante wurde bereits in der Kontrolle mit fast 900 dt/ha der höchste Ertrag erzielt. Eine weitere Mineraldüngung steigerte die Zuckererträge nicht. Auffallend ist der starke Ertragsrückgang in der Variante „Umbruch der Zwischenfrucht zur Saat“ in der ungedüngten Kontrolle. Hier wurde nur ein Ertrag von etwa 700 dt/ha erzielt. Um auf das Ertragsniveau der Strohmulchvariante zu kommen, waren hier etwa 100 – 120 kg/ha Stickstoff erforderlich. Die Erträge bestätigen, dass die Notwendigkeit der Düngung durch den früheren Umbruch der Zwischenfrüchte zurückgeht. In der Variante Herbstumbruch waren nur etwa 50 kg/ha erforderlich. Bei Umbruch im Januar mussten etwa 80 – 100 kg/ha gedüngt werden, um das Ertragsoptimum zu erreichen. Die Versuchsergebnisse gelten zunächst vor allem für Lehmböden. Allerdings wird die grundsätzliche Aussage bekräftigt, wonach die Intensität und der Zeitpunkt der Bodenbearbeitung erheblichen Einfluss auf die Stickstofffreisetzung im Frühjahr hat. Andere Versuche belegen, dass auch die Frühjahrsfurche einen entsprechenden Schub in der Nährstofffreisetzung bringt. Allerdings werden durch das Pflügen auch viele Nährstoffe in den Unterboden verbracht, wo sie der jungen Wurzel zunächst nicht zur Verfügung stehen. Dies gilt auch für organische Dünger, die vor dem Pflügen ausgebracht werden. Bei allen Sommerungen gilt jedoch, dass die Düngung vor allem darauf abzielt, die Jugendentwicklung der Pflanzen zu fördern. Darüber hinaus hat das Mulchsaatverfahren weitere große Vorteile, so dass nach Möglichkeit auch daran festgehalten werden sollte.

Einfluss des Zwischenfruchtanbaus und des Umbruchzeitpunktes auf Ertrag und Qualität von ZR

Variante Bearbeitung Nmin Saat [kg N/ha] RE* [dt/ha] ZE [dt/ha] ZG [%] Inhaltsstoffe mmol/1000g Rüben  N optimal [kg N/ha]
Kalium Natrium Amino-N
1 Strohmulch 90 892

173

19,4 33,3 3,4 7,8 0
2 Zwischenfrucht, Umbruch November 82 873 171 19,6 31,7 2,7 6,2 50
3 Zwischenfrucht Umbruch Januar 69 756 146 19,3 32,1 2,8 6,6 80-100
4 Zwischenfrucht Umbruch Aussaat 25 680 129 19,0 33,2 2,5 6,3 100-120
  GD (5%)   54 11,1 0,3 1,7 0,4 1,5  

*RE in der ungedüngten Kontrolle

Fazit:

Die Bodenlockerung im Frühjahr kann die Nährstofffreisetzung erheblich steigern. Daher sollten Zwischenfrüchte so bald als möglich mechanisch eingearbeitet werden. In den meisten Fällen eignen sich dafür Scheibeneggen, bei schwachen Beständen auch der Grubber. Die Tiefe der Lockerung ist vom Boden abhängig. Je dichtlagernder die Böden sind, umso tiefer sollte gelockert werden. Wichtig ist auch, vorhandene Strohmatten im Bereich der Mittelkrume zu beseitigen, um die Wurzelbildung zu fördern. Dort, wo der Erosionsschutz eine höhere Priorität hat, sollte jedoch die Bodenbearbeitung nur verhalten erfolgen. Dies muss jedoch durch eine höhere Düngung erkauft werden. Grundsätzlich sollten die Nmin Proben direkt vor der Saat gezogen werden, um die Nährstoffgehalte am Standort zu erfassen und die Düngung zu optimieren. Auch die aktuellen Nmin Werte bestätigen, dass derzeit unter Zwischenfrüchten nur etwa 20 kg/ha N gefunden. Bei Umbruch im Herbst wurden Ende Januar bereits wie im Vorjahr 50 kg N/ha Nmin gemessen, unter der Strohmulch 115 kg/ha. Bislang ist der Stickstoff auf dem Standort Koldingen noch nicht in die untere Schicht verlagert. Der Frost trägt dazu bei, dass die Potentiale der Steigerung der Nmin Gehalte in diesem Jahr hoch sind. Der Frost verbessert zudem die Bodenstruktur.


Kontakt:
Dr. Ulrich Lehrke
Berater Pflanzenbau
Telefon: 0511 4005-2251
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Stand: 25.02.2021