Versuchsergebnisse zur Bewirtschaftungsintensität von Grünland
Effekte unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität bei weidelgrasreichem Dauergrünland
Im langjährigen Mittel lag die Spannweite beim Trockenmasse-Ertrag zwischen 105 bis 129 dt/ha und beim Energie-Ertrag zwischen 65.000 bis 82.000 MJ NEL/ha. Während der Rohproteingehalt sowohl von der Nutzungsintensität als auch von der N-Düngung abhing, zeigte letztere auf die Veränderung der Energiedichte nur eine sehr geringe Wirkung.
Die Energiekonzentration wurde vor allem durch die Anhebung der Nutzungsfrequenz von drei auf vier Schnitte pro Jahr positiv beeinflusst. Über den 27-jährigen Versuchszeitraum hinweg beobachtete signifikante Rückgänge von Rohproteingehalten und N-Entzügen standen nicht in eindeutiger Beziehung zur Höhe der negativen N-Salden. Erstaunlich war, dass trotz langjährig stark differenzierter Salden einzelner Varianten die Tiefenprofile der Gesamtstickstoff-Gehalte im Boden nahezu identisch verliefen. Der Gräseranteil, vor allem der des Deutschen Weidelgrases, war bei vier- bis fünfmaliger Nutzung und entsprechender N-Düngung relativ stabil, während die Reduzierung der Schnittfrequenz auf drei Schnitte zu einer nachteiligen Verschiebung des Pflanzenbestandes mit zunehmender Dominanz der Kräuter führte.
Hintergrund
Vor etwa 30 Jahren wurden in unterschiedlichen Naturräumen Bayerns Exaktversuche zur Erfassung des Einflusses ansteigender Düngungs- und Nutzungsintensität auf Ertrag und Qualität bei Dauergrünland angelegt. Von den ursprünglich sechs Standorten verblieb nur noch derjenige am Spitalhof in Kempten. Er ist mit einer Laufzeit ab 1975 der zweitälteste Dauergrünlandversuch in Bayern.
Material und Methoden
Der vorliegenden Auswertung liegt 27-jähriges Datenmaterial (1975 - 2001) zugrunde. Der Pflanzenbestand am Spitalhof (Allgäuer Alpenvorland, 730 m Höhe, 1290 mm Niederschlag, 7,0 °C Jahresdurchschnittstemperatur, Parabraunerde aus schluffigem Lehm) ist eine Weidelgras-Weißklee-Weide. Der Anteil von Deutschem Weidelgras betrug zu Versuchsbeginn ca. 60 %.
Dargestellte Parameter bei den sechs Varianten, die im Versuch in vierfacher Wiederholung angelegt waren, sind der Trockenmasse- und der Energieertrag, der Rohproteingehalt nach Kjeldahl, der Rohfasergehalt nach Weender, die Energiedichte (errechnet aus Rohnährstoffen nach DLG) und der N-Saldo. Bei drei Varianten wurde der Nt-Gehalt des Bodens im Tiefenverlauf bestimmt (N-Analysator, DIN ISO 13878). Die Verrechnung der Daten erfolgte nach dem Student-Keuls-Test (alpha = 5 %) mit dem Programm SAS. Die Entwicklung der Pflanzenbestände wurde nach Klapp/Stählin geschätzt.
Die Parzellen wurden ausschließlich mineralisch gedüngt. Die N-Differenzierung erfolgte nach der in Tabelle 1 genannten Abstufung, aufgeteilt zu den einzelnen Aufwüchsen. Als Grunddüngung erhielten die Varianten 1 und 2 120 kg/ha P2O5 sowie 200 kg/ha K2O, während bei den restlichen Stufen die PK-Gabe bei 160 kg/ha P2O5 bzw. 300 kg K2O/ha und Jahr lag.
Ergebnisse und Diskussion
Tabellen zu den Erläuterungen
Ertrag und Energie
Durch zunehmende Intensivierung stieg im langjährigen Mittel der Trockenmasse-Ertrag von 116 auf 129 dt/ha und der Energie-Ertrag von ca. 70 auf 82 GJ NEL/ha an. Tabelle 2 zeigt jedoch auch, dass bei einer Düngung von 120 bzw. 200 kg N/ha mit einer Erhöhung der Schnittfrequenz ein signifikanter Ertragsabfall einherging, sofern die Höhe des Stickstoffeinsatzes gleich blieb. Dies führte im Falle niedriger Düngung (Varianten 1 und 2) trotz eines Anstieges der Energiekonzentration im Grüngut zu einem Abfall des Energieertrages. Bei einem Stickstoffeinsatz von 300 kg N/ha und Jahr (Varianten 4 und 6) war dieser Effekt nicht signifikant.
Während durch intensivere Nutzung die Energiedichte angehoben wurde, insbesondere vom Übergang von drei auf vier Schnitte, hatte eine unterschiedliche N-Versorgung bei vier Schnitten pro Jahr keinen, bei fünf Nutzungen nur einen geringfügigen Einfluss auf die mittlere Energiekonzentration. Der Rohproteingehalt wurde dagegen langfristig sowohl von der Nutzungshäufigkeit als auch von der Höhe der N-Düngung beeinflusst. Der Rohfasergehalt erhöhte sich bei Variante 2 bis 4 mit zunehmender N-Düngung. Er verringerte sich naturgemäß mit zunehmender Nutzungsintensität und lag bei fünf Schnitten nur bei etwa 20,5 %.
Die mittleren N-Entzüge aller Varianten lagen über den jeweiligen Stickstoffzufuhren. Dies führte teilweise zu erheblichen negativen N-Salden und bedeutete, dass aus dem Boden im langjährigen Mittel je nach Nutzungsintensität und N-Düngung noch zwischen 56 und 130 kg N/ha nachgeliefert wurden.
Tabelle 3 zeigt, dass trotz der unterbilanzierten Düngung bis auf eine Ausnahme (Variante 2) kein signifikanter Ertragsrückgang festgestellt werden konnte. Vielmehr weisen die niedrigen Korrelationskoeffizienten auf einen hohen Einfluss des Einzeljahres hin. Hohe Jahrgangsschwankungen waren auch bei den Rohproteingehalten und N-Entzügen ersichtlich. Hier jedoch bestand ein signifikanter negativer Zusammenhang zwischen der Versuchsdauer und der Höhe dieser Parameter. So sanken die Rohproteingehalte im Mittel um 0,12 bis 0,20% pro Jahr. Die N-Entzüge nahmen pro Jahr um ca. 3,4 bis 4,7 kg/ha ab. Dies entspricht einer um 90 bis 125 kg/ha reduzierten Stickstoffaufnahme durch das Erntegut nach 27 Versuchsjahren und damit einer Verringerung der scheinbaren (errechneten) bodenbürtigen N-Nachlieferung um diesen Betrag. Die Ergebnisse bestätigen, dass eine Abnahme des Rohproteingehaltes bzw. des N-Entzuges der Ertragsabnahme vorausgeht. Eine klar erkennbare oder gar signifikante Beziehung zwischen der Höhe der N-Salden einzelner Varianten (Tabelle 2) und der mittleren Abnahme der Rohproteingehalte bzw. N-Entzüge im Zeitverlauf (Tabelle 3 ) ergab sich jedoch nicht. Dies lässt darauf schließen, dass nicht die unterbilanzierte N-Düngung, sondern - neben der Jahreswitterung und anderen zufälligen Faktoren - auch noch weitere standortbedingte Effekte für die rückgängigen Werte verantwortlich sein dürften.
Stickstoff
Auch die Verläufe der Gesamtstickstoff-Gehalte des Bodens deuten darauf hin, dass die N-Dynamik im Dauergrünland vermutlich eher von speziellen und komplexen Standorteigenschaften als vom N-Saldo und damit der Düngung selbst abhing. So zeigen die in Abbildung 1 dargestellten Ergebnisse nahezu identische N-Potenziale und Tiefenfunktionen. Dieses Resultat erscheint umso erstaunlicher, da die Differenz zwischen den aufsummierten N-Salden der Varianten nach 27 Jahren bis zu 2050 kg N/ha (Var. 2 vs. Var. 4) betrug. Bezogen auf einen kalkulierten Stickstoffvorrat im Boden von rund 10.000 kg N/ha bis in 50 cm Tiefe hätte eine derartige Differenz der Saldi in Höhe von ca. 20% vom Stickstoffvorrat stark abweichende Tiefenprofile des Nt-Gehaltes erwarten lassen. Dies konnte jedoch nicht beobachtet werden.
Pflanzenbestände
Die Pflanzenbestände (siehe Abbildung 2 ) wiesen im Trend einen umso stabileren Anteil an Gräsern, vor allem an Deutschem Weidelgras auf, je intensiver genutzt bzw. je mehr Stickstoff gegeben wurde. Speziell bei hoher N-Versorgung und vier- bis fünfmaliger Nutzung waren die Bestände weitestgehend stabil. Der Kleeanteil erreichte bei keiner Variante einen nennenswerten Umfang. Eine Rückführung auf drei Schnitte ließ nicht nur die analytische Futterqualität stark absinken, sondern führte auch zu einer nachteiligen Verschiebung des Pflanzenbestandes mit starkem Rückgang des Grasanteiles und zunehmender Dominanz der Kräuter.
Fazit
Im langjährigen Trend konnte unter den Standortbedingungen (Weidelgraswiese, hohe Niederschläge) nur bei vier- bis fünfmaliger Nutzung und entsprechender Düngung die gräserreichen Pflanzenbestände mit entsprechend hohen Erträgen und Futterqualitäten erhalten werden.
Am erstaunlichsten jedoch war, dass auf dem Standort bei einzelnen Varianten die Tiefenprofile der Gesamtstickstoff-Vorräte im Boden nahezu identisch verliefen, obwohl die über den Versuchzeitraum akkumulierten N-Salden ein anderes Ergebnis hätten erwarten lassen. Dies deutet auf eine tatsächlich weit kompliziertere N-Dynamik im Dauergrünland hin, als aus einer einfachen Bilanzierung auf der Basis „Düngung minus Entzug" hervorgeht.