Forschungs- und Innovationsprojekt
Vergleich der N2-Fixierleistung und Vorfruchtwirkung von Soja und Erbsen

Knöllchen an Leguminosenwurzel
Im Rahmen der Eiweißstrategie des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) sollen Wettbewerbsnachteile von Leguminosen verringert werden. In diesem Zusammenhang wird am Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg (LTZ) und mit der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) das Drittmittelprojekt „Optimierung des Anbaus von Sojabohnen – Bestimmung des Vorfruchtwertes und der N2-Fixierleistung, sowie Reduzierung der Bodenbearbeitung“ durchgeführt. Dieses Projekt wird von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert.
Abstract in English
The main purpose of this project is to determine and compare the N2-fixation of soybeans and peas, and the effect on subsequent crops, in organic and conventional farming. Field experiments were established in Rheinstetten-Forchheim (conventional), Forchheim am Kaiserstuhl and Hohenkammer (organic) in 2015, and will run until 2018. The N2-fixation is calculated using the difference method, with spring cereals and maize as reference crops. The aboveground biomass, soil mineral nitrogen content and leaf drop are included in the calculation. Effects on the subsequent crop of winter wheat were determined.
Preliminary results show higher N2-fixation in soybeans in comparison to peas, in three of the four organic field experiments. Furthermore, winter wheat grain yield was similar for soybean and pea. Under conventional conditions, no significant differences in N2-fixation and the effects on subsequent wheat crops were found.

Ziel

Das Ziel des Vorhabens ist eine Optimierung des Anbaus und der Wettbewerbsfähigkeit des gentechnikfreien Sojaanbaus unter mitteleuropäischen Standortbedingungen. Dazu sollen Wissens- und Erfahrungslücken in den Themenbereichen Vorfruchtleistung, N2-Fixierung und Reduzierung der Bodenbearbeitung zur Minimierung des Erosionsrisikos im Sojaanbau geschlossen werden. Mit den erarbeiteten Erkenntnissen wird u. a. der monetäre Wert der N2-Fixierung, der Vorfruchtleistung und der Bodenbearbeitung zu Soja bestimmt und die Bewertung der relativen Vorzüglichkeit von Soja im Vergleich zu wichtigen Marktfrüchten des Ackerbaus im ökologischen und konventionellen Landbau verbessert.

Methode

In dem Arbeitspaket „Vorfruchtwirkung und N2-Fixierleistung im konventionellen und ökologischen Sojaanbau“ soll der Frage nachgegangen werden, wie sich die Vorfruchtwirkung von Soja im Vergleich zu Erbsen, aber auch Sommergetreide und Mais auf die Nachfrucht Winterweizen im konventionellen und ökologischen Anbau auswirkt. Ein weiterer Teil des Arbeitspaketes beschäftigt sich mit der Frage der Höhe der N2-Fixierleistung von Soja im Vergleich zu Erbsen. Zur Klärung der Fragen wird in den Jahren von 2015 bis 2017 ein zweifaktorieller Versuch an der Außenstelle des LTZ in Rheinstetten-Forchheim angelegt mit den Faktorstufen Kultur (Soja, Erbsen mit und ohne Zwischenfrucht, Silomais, Körnermais, Sommergetreide) und Sorte (je zwei Sorten Soja, Silomais und Erbsen). Bei diesem Versuch liegt für Soja die Fruchtfolge Phacelia – Soja – Winterweizen vor. Der gleiche Versuch (ohne Körnermais) wird im ökologischen Bereich an den Standorten Forchheim am Kaiserstuhl und bei Freising (betreut durch die LfL) durchgeführt.
Für die Berechnung der N2-Fixierleistung wird die erweiterte Differenzmethode verwendet. Hierbei werden neben dem oberirdischen Aufwuchs die Menge an mineralisierten Stickstoff (Nmin) im Boden und der Blattfall vor der Ernte einkalkuliert. Referenzfrucht sind Silomais für Soja und Sommergetreide für Erbsen. Die Ergebnisse dieser Versuche fließen schließlich in die ökonomische Bewertung des Anbaus von Sojabohnen ein.
Die Thematik reduzierte Bodenbearbeitung wird ausschließlich am LTZ bearbeitet.

Ergebnisse

Nach zwei Jahren Feldversuche ergeben sich folgende Zwischenergebnisse:
  • Wie aus der Literatur bekannt ist die Spannweite der N2-Fixierleistung hoch. In diesen Versuchen lag die berechnete N2-Fixierleistung für Soja bei 35 bis 269 und für Erbse bei 80 bis 184 kg/ha.
  • Auf den beiden ökologischen Standorten wurde in drei von vier Umwelten bei Soja eine höhere N2-Fixierleistung berechnet als bei Erbsen, in der vierten Umwelt war es umgekehrt.
  • Auf dem konventionellen Standort wurden bisher zwischen Erbsen und Soja bzgl. der N2-Fixierleistung keine Unterschiede bestimmt.
  • Der Kornertrag in der Nachfrucht Winterweizen fiel nach Erbse und Soja in 2016 auf den beiden ökologischen Standorten vergleichbar aus und war erwartungsgemäß höher als bei den Nicht-Leguminosen.
Publikationen
  • Paeßens B., Butz, A., Urbatzka P, Recknagel J., Mastel K. (2017): N2-Fixierleistung von Sojabohnen und Erbsen im ökologischen Anbau. Beiträge zur 14. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, 80-81. URL: http://orgprints.org/31595/
  • Paeßens B., Butz, A., Salzeder G., Urbatzka P. (2017): Schätzung der N2-Fixierleistung von Sojabohnen in Süddeutschland. Mitt. Ges. Pfl. 29, 116-117.
  • Paeßens B., Butz, A., Salzeder G., Urbatzka P. (2017): N2-Fixierungsleistung und Vorfruchtwert von Soja. Sojatagung in Raststatt am LTZ am 6.-7.12.2017, 20-21
Projektinformation
Projektleitung: Dr. Peer Urbatzka, Institut für Ökologischen Landbau, Bodenkultur und Ressourcenschutz (IAB)
Projektbearbeiter: Florian Jobst, Claudia Tirpitz
Laufzeit: 3/2015-12/2018
Finanzierung: Förderung durch die BLE im Rahmen der Bundeseiweißpflanzenstrategie
Projektpartner: LTZ Augustenberg
Förderkennzeichen: 2814EPS019