Allgemeine Produktionstechnik
Fruchtfolge
Die Gras- und Kleesamenvermehrung wirkt sich positiv auf die gesamte Fruchtfolge aus. Der Boden wird angereichert mit organischer Substanz aus den Ernterückständen, das Bodengefüge und die natürliche Dränung zwischen den Bodenhorizonten werden durch das ausgeprägte Wurzelsystem verbessert. Der verringerte Pflanzenschutzmittelaufwand kann als positive Nebenleistung genutzt werden. Die Auflockerung von getreidereichen Fruchtfolgen, in Bezug auf die geringere Befallshäufigkeit mit Fußerkrankungen, ist u. a. der Nutzenvorteil von phytosanitären Effekten.
Bedeutung für die Fruchtfolge
Gräser stellen keine besonderen Ansprüche an die Vorfrucht, allerdings muss sichergestellt sein, dass die Flächen frei von artfremden Graskaryopsen sind. In der gleichen Schlagrotation sollte kein Feldfutterbau mit Gräsern und Kleegras betrieben werden. Abgeerntete Bestände aus der Grassamenvermehrung sind gute Vorfrüchte für Hackfrüchte, Mais und Leguminosen. Die Mehrzahl der Gräser ist vor der Getreideernte reif, bei mehrjähriger Vermehrung wie z.B. bei Lieschgras oder Knaulgras können Kosten und Arbeitszeit für Bodenbearbeitung und Aussaat auf mehrere Ernten umgelegt werden. Die Intensität der Bodenbearbeitung kann reduziert werden, desweiteren sparen Untersaaten in Deckfrüchte Arbeitsgänge für die Saatbettbereitung.
Im Anschluss an die Grassamenernte erfolgt eine zeitige, flache Bodenbearbeitung und Zerkleinerung der Narben. Diese Maßnahme fördert den Rotteprozess und stärkt somit den Vorfruchtwert der Grassamenflächen. Der Einsatz eines Totalherbizids zur Abtötung des Wurzelsystems erleichtert die Bodenbearbeitung und verhindert unnötigen Wasserverbrauch. In der Praxis bewährt haben sich für die erste Bodenbearbeitung: Scheibenegge, Zinkenrotoren und Fräsen. Zwischen Bestellung der Folgefrucht und Umbruch sollten mindestens sechs bis acht Wochen liegen. Besonders auf eine ausreichende Zerkleinerung der unterirdischen Ausläufer von Rotschwingel ist zu achten. Aufgrund der hohen Dichte bei den Ausläufern kann es sehr schnell Probleme bei der Saatbettbereitung der Folgekulturen geben.
Durch Mineralisierung der Grassamennarbe werden im ersten Jahr größere Mengen an Stickstoff durch Mikroorganismen gebunden, welche allerdings in den folgenden Jahren wieder freigesetzt werden. Die Wurzel- und Ernterückstände von Gräsern sind durch niedrige N-Gehalte gekennzeichnet. Dies führt nach der Ernte zu einer Stickstoffaufnahme durch Mikroorganismen aus der Bodenlösung. Gräser haben im Verhältnis ein weiteres Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis als z.B. Leguminosen und somit eine langsame Stickstoffnachlieferung. Sie bieten aber dadurch einen effektiven Schutz vor Stickstoffauswaschung in tiefere Bodenschichten. Die Mineralisierung der Wurzeln beeinflusst die nachfolgenden Früchte, es entsteht eine langsam fließende Stickstoff-Quelle für die Folgekulturen. Innerhalb der Grasarten gibt es dabei Variationen, so bauen sich z.B. Rückstände von Wiesenrispe wesentlich schneller ab als Rückstände von Rotschwingel.
Der Fixierungsprozess von Stickstoff beeinflusst die nächsten Fruchtfolgeglieder. Im ersten Anbaujahr nach der Grassamenvermehrung ist daher die Düngung der Nachfrucht um 20 bis 40 kg N/ha zu erhöhen, um Ertragseinbußen durch Stickstoffmangel zu vermeiden. Der hohe Vorfruchtwert und die ertragsstabilisierende Wirkung für die gesamte Fruchtfolge beruht auf folgenden Vorgängen: Zufuhr von organischer Substanz, phytosanitäre Wirkung und Verbesserung von bodenphysikalischen Eigenschaften.
Die organische Substanz als Vorrat und Filter für Nähr- und Schadstoffe
Der einjährige Grassamenanbau führt zu einer Anreicherung im Boden von 35 bis 45 dt/ha Wurzel- und Stoppeltrockenmasse. Beim zweijährigen Anbau schwanken die Werte zwischen 50 und 60 dt/ha. Aber nicht nur die Menge der organischen Substanz ist von Bedeutung, auch die Verteilung im Boden durch das dichte und tiefe Wurzelnetz kann als positiv bewertet werden. Im Durchschnitt wurzeln die vermehrungswirtschaftlich maßgebenden Gräser in Tiefen bis 1 Meter, Glatthafer sogar ca. 2 Meter. Höhere Wurzeltiefen erreichen Obergräser; Untergräser wurzeln vergleichsweise flacher. Für Betriebe mit hohem Hackfruchtanteil bzw. ohne Tierhaltung bietet sich die Grassamenvermehrung zur Ausgleichung negativer Humussalden an. Die organische Substanz im Boden wirkt ausgleichend auf das Nährstoffangebot im Boden. Ein Überangebot an Nährstoffen wird gebunden und anschließend wieder langsam freigesetzt. Gebundene Nährstoffe in Pflanzenresten und Huminstoffen werden durch Mikroorganismen wieder pflanzenverfügbar. Im Gegensatz dazu werden Nährstoffe aus der Düngung zum Teil wieder für Bindungen in der organischen Substanz benötigt. Eine hohe biologische Aktivität führt zu einer hohen Nährstoffnachlieferung aus dem Humus. Dies gilt insbesondere für den wichtigsten Pflanzennährstoff Stickstoff, welcher zu über 95 % in organischer Bindung vorkommt. Ferner bindet Humus viele für die Pflanzenernährung wichtige Nährstoffe wie z.B. Calcium, Kalium oder Magnesium und bewahrt sie vor Auswaschung. Vor allem sandige Böden mit geringem Tonanteil können davon profitieren, etwa 75 % ihrer Kationenaustauschkapazität beziehen sie aus der organischen Substanz. Die Proteinbestandteile im Humus erzeugen eine Pufferwirkung und schützen vor stärkeren pH-Schwankungen. Desweiteren steuert Humus durch seine Adsorptionsmechanismen die Bindung von anorganischen und organischen Schadstoffen. Diese Bindungen verhindern die Verlagerung in tiefere Bodenschichten und somit in das Grundwasser.
Bodenfruchtbarkeit, Bodenbearbeitung, Bodenschutz
Menge und Qualität der Ernte- und Wurzelrückstände (Sproß und Wurzeln, ohne Wurzelhaare) verschiedener Fruchtarten auf einer Schwarzerde aus Löss (Bad Lauschstädt) bei mittlerem Düngungsniveau Fruchtart | Trockensubstanz dt/ha | C kg/ha | N kg/ha | C/N |
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Weidelgras | 70 | 2.800 | 80 | 35 |
Luzerne | 70 | 2.800 | 140 | 20 |
Rotklee | 60 | 2.400 | 130 | 18 |
Ackerbohnen | 25 | 1.000 | 37 | 27 |
Zuckerrübe | 10 | 400 | 20 | 20 |
Kartoffel | 10 | 400 | 10 | 40 |
Phytosanitäre Wirkung
Die Vermehrung von Grassamen führt zu einer Erhöhung des Gesundheitsstatus der kompletten Fruchtfolge. Neben den günstigeren Wachstumsbedingungen durch die Humusanreicherung und die Verbesserung von bodenphysikalischen Eigenschaften gibt es besondere phytosanitäre Wirkungen; hervorzuheben sind hier die Fußkrankheiten. Untersuchungen zeigen, dass der Befall von Halmbruch und Schwarzbeinigkeit bei Winterweizen nach Graskulturen sinkt. Dadurch sind chemische Bekämpfungsmaßnahmen weitgehend nicht mehr nötig, der Pflanzenschutzmitteleinsatz kann stark reduziert werden. Vor allem bei pfluglosen Getreide-Anbausystemen ist es pflanzenbaulich sinnvoll mit Gräsern phytosanitäre Effekte zu nutzen.
Fußkrankheitsbefall an Weizen nach anfälligen Getreidearten bzw. nach Gräsern Gruppe* | Anzahl der Fälle | gesund in % | mittlerer Befall in % | starker Befall in % |
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A | 142 | 4 | 49 | 47 |
B | 219 | 18 | 59 | 23 |
C | 115 | 70 | 26 | 4 |
D | 112 | 88 | 10 | 2 |
*A = Weizen unmittelbar nach anfälligen Halmfrüchten (Weizen, Roggen, Gerste)
B = Weizen mit 1 Jahr Abstand nach anfälligen Halmfrüchten
C = Weizen unmittelbar nach Gräsern, zum Teil als Untersaat unter anfälligen Halmfrüchten
D = Weizen mit 1 Jahr Abstand nach Gräsern
Bodendeckung/Bodenschutz
Gräser schaffen sowohl bei Untersaaten, als auch bei Blanksaaten bereits im Sommer bzw. Herbst einen Bestand, der vor Verschlämmung und Erosion schützt. Der Zeitraum zwischen Saat und Ernte beträgt bei Wintergetreide ca. 10 Monate, Sommerungen kommen auf ca. 6 Monate, Grassamenbestände erreichen meist 12 Monate; Ausnahme ist Einjähriges Weidelgras. Je länger die Bodenbedeckung, umso höher ist der Anteil durchgängiger Grobporen und beständiger Bodenkrümel. Ursachen hierfür sind neben der direkten Wirkung durch die Pflanzenwurzeln, die indirekte Förderung des Bodenlebens. Das Verwachsen von Bodenpartikeln mit Pilzmyzel, Bakterienkolonien und Haarwurzeln, aber auch die Förderung von Regenwürmern durch Ernterückstände erhöht die Krümelstabilität.
Wasserbeständige Krümelhaltbarkeit nach dem Anbau verschiedener FruchtartenFruchtarten | % wasserbeständige Krümel |
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Hackfrüchte (Kartoffel, Rüben, Mais) | 10-15 |
Getreide | 15-20 |
Klee (Rot-, Gelb-, Perser-, Alexandrinerklee) | 30-35 |
Raps | 40-50 |
Gräser (Knaul-, Liesch-, Weidel-, Rispengras) | 50-60 |
Klee-Gras-Mischungen | 70 |
Physikalische Wirkung
Weitere günstige Nebeneffekte sind die bessere Bodenbeständigkeit bei erhöhter Auflast, sowie die Verbesserung der Wasserspeicherkapazität. Die Speicherfähigkeit von Humus beträgt das Drei- bis Fünffache des Eigengewichtes. Vor allem sandige Böden können davon profitieren. Im Hinblick auf die Klimaerwärmung wird diese Eigenschaft an Bedeutung gewinnen. Humus bewirkt eine Verschiebung der Konsistenzgrenzen der Böden in Richtung höherer Wassergehalte und ermöglicht somit eine Bodenbearbeitung in einem größeren Feuchtebereich ohne Störungen für das Bodengefüge. Das Verkleben der Mineralteilchen zu einem hohlraumreichen Bodenverband durch Humus wirkt fördernd auf das Gefüge im Boden. Damit verbunden ist eine positive Beeinflussung des Luft- und Wasserhaushaltes.
Schlagwahl
Die Anforderungen der OECD-Zertifizierung verlangen eine Einhaltung von Anbaupausen. In den letzten zwei Jahren vor der Vermehrung ist keine andere Art, welche zu einer Fremdbefruchtung führt, anzubauen. Desweiteren darf keine andere Sorte der gleichen Art, Artengruppe bzw. keine andere Kategorie derselben Sorte auf der Fläche vermehrt werden. Vermehrungsbestände sind mit einem Trennstreifen von mindestens 40 cm Breite von Nachbarbeständen abzuspalten. Um ein nicht gewolltes Ernten von Schlagrändern, Böschungen und Brachflächen zu verhindern, wird zu diesen Flächen ein mehr als 1 m breiter Streifen eingehalten. Abhängig von den Befruchtungseigenschaften sind bestimmte Mindestentfernungen einzuhalten. Mit Ausnahme der Rispenarten werden alle Grasarten als Fremdbefruchter in den „Richtlinien für die Feldbesichtigung im Rahmen der Saatenanerkennung“ eingestuft. Dementsprechend werden Rispenarten wie Selbstbefruchter behandelt, bei der Abgrenzung von Feldbeständen unterschiedlicher Sorten der gleichen Art genügt ein Trennstreifen von 40 cm. Die Entfernungen zu den Feldbeständen anderer Sorten der gleichen Art, der gleichen Sorte mit hoher Unausgeglichenheit und anderen Arten, welche durch ihre Pollen zu Fremdbefruchtung verursachen können, hängen von Schlaggröße und Saatgutkategorie ab.
Mindestentfernungen für Fremdbefruchter Vermehrungsflächen | bis zu 2 ha Größe, Abstände in m | größer als 2 ha, Abstände in m |
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Vorstufen- und Basissaatgut | 200 | 100 |
Zertifiziertes Saatgut | 100 | 50 |
Die aufgelisteten Arten im Artenverzeichnis der „Richtlinien für die Feldbesichtigung im Rahmen der Saatenanerkennung“ sind untereinander nicht kreuzbar, so dass zwischen benachbarten Vermehrungen verschiedener Arten ein Trennstreifen genügt. Als Ausnahmen müssen folgende Besonderheiten der Richtlinie bei Weidelgräsern und Rotschwingel beachtet werden.
Anerkennung Gräser, Leguminosen, Öl- und Faserpflanzen und sonst. Futterpflanzen
Besonderheiten bei Weidelgräsern:
- Zwischen diploiden und tetraploiden Weidelgrassorten gibt es keine Fremdbefruchtung, somit ist keine Mindestentfernung nötig.
- Weidelgräser mit derselben Ploidiestufe sind spontan kreuzbar, daher gelten zwischen Vermehrungs- und Nachbarflächen aller Weidelgrasarten die gleichen Mindestentfernungen wie bei Fremdbefruchtern.
Besonderheiten bei Rotschwingel:
- Bei Rotschwingel gibt es zwei Unterarten mit unterschiedlichen Chromosomensätzen: Horstrotschwingel (hexaploid), Rotschwingel mit kurzen Ausläufern (hexaploid) und Ausläuferrotschwingel (oktaploid).
- Mindestentfernungen müssen nur zwischen Sorten mit gleichem Chromosomensatz eingehalten werden, d. h. zwischen Hortrotschwingel und Rotschwingel mit kurzen Ausläufern. Die Zugehörigkeit der einzelnen Sorten zu einer der obigen Gruppen ist der „Beschreibenden Sortenliste“ des Bundessortenamtes oder der „Sortenbeschreibung für Saatenanerkenner“ zu entnehmen.
Monetäre Bewertung
Die monetäre Bewertung der Eingliederung des Grassamenanbaus in die Fruchtfolge ist von Betrieb zu Betrieb unterschiedlich, pauschale Aussagen sind nicht möglich. Der Einstieg in die Vermehrung erfordert eine individuelle Kalkulation der Wirtschaftlichkeit. Untersuchungen anhand eines Betriebsvergleichs in Soest durch die Fachhochschule Südwestfalen zeigen, dass eine erweiterte Fruchtfolge mit Raps-Winterweizen-Körnererbsen-Winterweizen-Rotschwingel im Vergleich zu einer Standardfruchtfolge mit Raps-Winterweizen-Wintergerste pflanzenbauliche, verfahrenstechnische und ökonomische Vorteile bringt. Die direkt- und arbeitserledigungskostenfreie Leistung ist bei der Standardfruchtfolge um 63 €/ha geringer als bei der erweiterten Fruchtfolge. Besonders die Eingliederung des Rotschwingels mit den geringen Arbeitserledigungskosten, sowie der extensiven Produktionstechnik bringt deutliche monetäre Vorteile. Ebenso positiv sind die geringeren Kosten für Pflanzenschutzmittel im Vergleich zu anderen Kulturen. Eine Analyse der Direktkosten Pflanzenschutz und Düngung in den beiden Betrieben offenbart, dass die Eingliederung von Rotschwingel und Körnererbsen eine Einsparung von ca. 35 €/ha in diesem Fallbeispiel ermöglicht.
Vergleich der Direkt- und Arbeitserledigungskosten (DAL) sowie der DAL zwischen der Versuchsfruchtfolge (Leitbetrieb) und der Standardfruchtfolge (Vergleichsbetrieb), Standort Altengeseke, Kreis Soest (120 ha)Parameter | Leitbetrieb 2002-2006 Ra-WW-KE-WW-RS | Vergleichsbetrieb Ra-WW-WG | Differenz Leitbetrieb zu Vergleichsbetrieb |
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Leistung, Erlös €/ha | 740 | 747 | -7 |
Direktkosten, gesamt €/ha | 378 | 377 | +1 |
Arbeitserledigungskosten, gesamt €/ha | 449 | 520 | -71 |
Direkt- und arbeitserledigungskostenfreie Leistung, gesamt €/ha | -87 | -150 | +63 |
*Ra = Winterraps, WW = Winterweizen, WG = Wintergerste, KE = Körnererbsen, RS = Rotschwingel
Literatur
- Arbeitsgemeinschaft der Anerkennungsstellen für landwirtschaftliches Saat- und Pflanzgut in Deutschland (2009). Richtlinien für die Feldbesichtigung im Rahmen der Saatenanerkennung. Ausgabe 11 2009. Berger, F. (1943). Die betriebswirtschaftliche Bedeutung des Grassamenbaues. In Der Futtersaatbau (S. 113-200). Leipzig.
- Bockmann, H. (1976). Ertragsleistung und Ertragssicherheit von Weizen nach verschiedenen Vorfrüchten. In Nachrichtenbl. Deutsch. Pflanzenschutzd. 28 (S. 1-4).
- Freyer, B. (2003). Fruchtfolgen. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer
- Haider, K. (1996). Biochemie des Bodens. Stuttgart: Enke.
- Hütter, J. (2 2004). Pfluglose Anbausysteme im Grassamenbau. Innovation , S. 12-14.
- Kahnt, G. (1986). Biologischer Pflanzenbau Möglichkeiten und Grenzen biologischer Anbausysteme. Stuttgart: Verlag Eugen Ulmer.
- Kögel-Knabner, I. (2002). Organische Substanz. In F. Scheffer, & P. Schachtschabel, Lehrbuch der Bodenkunde (S. 51-82). Berlin Heidelberg: Springer-Verlag.
- Körschens, M. Simulationsmodelle für den Umsatz und die Reproduktion der organischen Substanz im Boden. In Berichte über Landwirtschaft 206 (S. 140-154).
- Kutschera, L., & Lichtenegger, E. (1982). Wurzelatlas mitteleuropäischer Grünlandpflanzen Band 1. Stuttgart, New York: Gustav Fischer Verlag.
- Lampeter, W. (1985). Saat- und Pflanzgutproduktion. Berlin: VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag.
- Lütke-Entrup, N. (1986). Saatgutproduktion bei Gräsern. In J. Oehmichen, Pflanzenproduktion Band 2: Produktionstechnik (S. 566-574). Berlin & Hamburg: Paul Parey.
- Lütke-Entrup, N., & Kivelitz, H. (2005). Der Grassamenanbau im Focus von Umweltaspekten und ökonomischen Anforderungen. In 46. Fachtagung des DLG-Ausschusses für "Gräser, Klee und Zwischenfrüchte" (S. 67-83). Frankfurt am Main: Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.
- Lütke-Entrup, N. & Kivelitz, H. (2010). Der Grassamenbau – eine interessante Alternative?! ACKER+plus Ausgabe März.
- Richter, R. (2002). Hinweise zur Vermehrung von Gräsern. In G. Erbe, Handbuch Saatgut Vermehrung (S. 75-96). Bergen/Dumme: Agrimedia.
- Schöberlein, W., & Matthies, H. (1994). Untersuchungen zur Vorfruchtwirkung von Grassamenbeständen. In 36. Fachtagung des DLG-Ausschusses für "Gräser, Klee und Zwischenfrüchte" (S. 117-121). Frankfurt am Main: Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.
- Schöberlein, W. (2000). Saatguterzeugung der Kleearten und Gräser. In N. Lütke-Entrup, & J. Oehmichen, Lehrbuch des Pflanzenbaues (S. 670-691). Gelsenkirchen-Buer: Th.Mann.
- Simon, U., & Pansegrau, M. (1995). Krankheitsbefall bei Winterweizen nach Gräsern zur Samengewinnung und anderen Vorfrüchten. In 36. Fachtagung des DLG-Ausschusses für "Gräser, Klee und Zwischenfrüchte" (S. 101-105). Frankfurt am Main: Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.
- Simon, U. (1995). Einfluß der Bodenbearbeitung nach Grassamenernte auf den Ertrag von Folgefrüchten. In 36. Fachtagung des DLG-Ausschusses für "Gräser, Klee und Zwischenfrüchte" (S. 69-75). Frankfurt am Main: Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.