Getreide-Ganzpflanzensilage als Biogassubstrat

Feldversuch zu Getreide-GPS

Getreide wird als Ganzpflanzensilage (GPS) geerntet, das heißt die gesamte Pflanze inklusive angelegter Körner wird noch grün aus dem Stand gehäckselt und einsiliert.

Ganzpflanzensilage (GPS) aus Wintergetreide kann aufgrund der Vielfältigen Möglichkeiten in fast jede Fruchtfolge integriert werden und fördert so die Auflockerung maisbetonter Fruchtfolgen im Biogaspflanzenanbau. Das Ertragspotenzial ist deutlich niedriger als bei Silomais, allerdings tragen eine Reihe von pflanzenbaulichen Vorteile zur langfristigen Sicherung der Bodenfruchtbarkeit und des Ertragspotenzials bei.

Aussaat und Standortansprüche

Hinsichtlich der Standortansprüche, Bodenbearbeitung, Saatbettbereitung und Saattechnik, bestehen keine Unterschiede zwischen Getreide für die GPS-Nutzung und für die Kornnutzung.

Arten- und Sortenwahl

Unterschiede zwischen Arten

Bei der Wahl der Getreideart für die GPS-Nutzung und deren Einbindung in die Fruchtfolge sind die Ansprüche an den Saat- und Erntetermin der jeweiligen Art zu berücksichtigen. Arten mit längerer Standzeit wie Roggen und Triticale versprechen in der Regel höhere Erträge als die frühräumende Gerste, bieten aber auch weniger Vegetationszeit für Folge oder Zwischenfrüchte.
Mehrere Versuchsvorhaben der LfL (2008-2011) an unterschiedlichen Standorten in Bayern zeigten, dass Triticale das höchste Ertragspotenzial hat, aber Roggen auf Standorten mit ausgeprägten Trockenheitsphasen aufgrund höherer Ertragsstabilität besser geeignet ist. Weizen erreichte mit den gewählten Sorten in einem mehrjährigen Versuch weder den Ertrag von Triticale noch von Roggen und ist durch die ebenso lange Standzeit nicht für die Nutzung als GPS zu empfehlen.
Saattermin und mittlerer Eintritt der Siloreife von Wintergereide in Bayern
Saattermin Siloreife
Wintergerste 15.Sept. - 25. Sept. 29. Mai - 15. Juni
Winterroggen 25. Sept. - 10. Okt. 08. Juni - 25. Juni
Wintertriticale 25. Sept. - 10. Okt. 10. Juni - 30. Juni
Winterweizen 01. Okt. - 20. Okt. 15. Juni - 05. Juli

Sortenwahl

Bei der Sortenwahl ist auf eine gute Standfestigkeit der Sorten zu achten, insbesondere wenn hohe Gärrestgaben eingeplant werden. Lagerndes Getreide führt nicht nur zu Ertragsverlusten und Ernteerschwernissen, nachteilig ist auch der hohe Schmutzeintrag in den Fermenter. Aus diesem Grund ist auch der Einsatz von Wachstumsreglern in der Regel zu empfehlen.

Mit der Sortenwahl kann das Ertragspotential optimiert werden. Versuchsvorhaben der LfL haben gezeigt, dass bei allen Getreidearten mit GPS-Nutzung sortenbedingte Ertragsunterschiede möglich sind. Am stärksten ausgebildet Unterschiede zeigte Triticale mit 30 dt TM/ha. Zusammenhänge zwischen Trockenmasseertrag und anderen agronomischer Größen wie Kornertrag und Pflanzenlänge konnten nicht eindeutig bestimmt werden. Dies macht Sortenversuche unerlässlich. An der LfL werden seit dem Anbaujahr 2013/14 Sortenprüfungen zu Triticale und Roggen durchgeführt.
Die aktuellen Ergebnisse sind dem folgenden Link zu entnehmen:

Sortenvergleich Winterroggen und Wintertriticale zur GPS-Nutzung

Düngung und Pflanzenschutz

Die Kali und Phosphorversorgung ist auf organisch gedüngten Böden meist im ausreichenden Bereich, dennoch sollte auch hier die Bodenversorgungsstufe im Auge behalten werden. Für die Stickstoffdüngung gilt, dass eine frühjahrsbetonte Düngung für die Produktion von GPS vorteilhaft ist, da insbesondere die Förderung des vegetativen Apparates im Vordergrund steht. Bei einem Frischmasseertrag von ca. 300 dt/ha werden durch das Erntegut etwa 170 kg N/ha, entzogen. Zu Vegetationsbeginn können über Gärreste bis zu 120 kg NH4-N/ha ausgebracht werden. Je nach Ertragserwartung und Bestandsentwicklung kann eine mineralische Ergänzung von 40-60 kg N/ha im 1-Knoten-Stadium nötig sein. Aufgrund der Verwertungsrichtung als GPS und den vorgezogenen Ernteterminen sind N-Spätgaben (3. Gabe) nicht sinnvoll.
Pilzbefall stört nach derzeitigem Kenntnisstand die Methanproduktion nicht. Demzufolge können Krankheiten in einem höheren Maße als bei der Kornnutzung toleriert werden.

Ernte und Erntetermin

Optimaler Erntezeitpunkt für Getreide-GPS ist die Siloreife, also bei einem Trockensubstanzgehalt von 28-40% im Erntegut. In der Regel erreichen die Getreidearten diesen Wert zwischen der Milch- und Teigreife. Versuche haben gezeigt, dass der Zeitraum von Beginn bis Ende Silierreife je nach Witterung etwa zwei bis längstens drei Wochen beträgt. Mit längeren Standzeiten sind tägliche Ertragszuwächse zu erwarten, so dass für das Ertragsoptimum die Standzeit möglichst lange ausgenutzt werden soll. Generell ist bei kühler Witterung während der Abreife der tägliche Zuwachs an Trockenmasseertrag und der Anstieg des Trockensubstanzgehaltes niedriger als bei warmer Witterung. Trockenphasen können den Prozess beschleunigen. In jüngsten Versuchen wurde beobachtet, dass vorzeitiges Vertrocknen der unteren Halmebereiche bei einem Entwicklungsstadium Ende Blüte zu Trockensubstanz (TS)-Gehalte von über 40% führte. Um die gute Silierbarkeit zu erhalten, sollten zu hohe Trockensubstanzgehalte (>40%) vermieden werden.

Erträge

In folgender Tabelle sind die Trockenmasseerträge dargestellt, die in Versuchs¬vorhaben der LfL über mehrere Jahre und Standorte im Mittel bestimmt wurden. Für die absolute Höhe der Werte gilt, dass Parzellen¬erträge stets durch Randeffekte beeinflusst sind, so dass für den praktischen Anbau rund 20 % abzuziehen sind.
Die Ergebnisse zeigen, dass das Ertragspotential der Arten mit Abfolge der Erntereife von Gerste und Roggen zur Triticale ansteigt. Weizen bildet eine Ausnahme. Abstufungen im Ertragsniveau bedingt durch die Standortgüte lagen bei 10%.
Erträge von Wintergetreide-GPS in einem 3-jährigen Versuchsvorhaben
Trockenmasseertrag (dt/ha)1
Wintergerste 100-125
Winterroggen 120-140
Wintertriticale 140-160
Winterweizen2 140-165
1 Experimentell ermittelte Werte liegen teilweise niedriger, insbesondere auf trockenen Standorten
2Trockenmasseerträge Winterweizen geschätzt

Methanausbeute

Die spezifische Methanausbeute pro kg organischer Trockenmasse liegt mit 320 - 340 NL etwas unterhalb der von Mais.
Bisher konnten keine eindeutigen Unterschiede zwischen der spezifischen Methanausbeute verschiedener Arten oder Sorten festgestellt werden (Vorhaben 2008-2011). Daher ist weiterhin davon auszugehen, dass bei Getreide-GPS als Biogassubstrat der Methanertrag je Hektar hauptsächlich vom Trockenmasseertrag je Hektar abhängt. Um den Methanertrag je Hektar zu steigern, sind deshalb die produktionstechnischen Maßnahmen auf die Ausschöpfung des art- und sortenspezifischen Ertragspotentiales auszurichten.

Platz in der Fruchtfolge

Getreide-GPS eignet sich als Erstfrucht in einem Zweikulturnutzungssystem (ZKNS). Unter bayerischen Anbaubedingungen ist für einen ertragreichen Zweitfruchtanbau eine frühräumende Erstfrucht, also bevorzugt Wintergerste oder Winterroggen, vorzusehen. Nach späträumender Triticale oder Weizen ist ein Zweitfruchtanbau nicht mehr sinnvoll, da die Zweitfrüchte bei solch späten Saatterminen keinen ausreichend hohen Trockensubstanzgehalt erreichen.
Nach einer spät räumenden Getreide-GPS sollen Zwischenfrüchte angebaut werden. Je nach den betrieblichen Gegebenheiten ist zu prüfen, ob der Zwischenfruchtanbau nach Getreide-GPS bewährte Funktionen erfüllen soll (z.B. Bodenpflege, Humusmehrung, Erosionsschutz) oder der Substratproduktion dienen kann. Hier bietet sich Weidelgras an, das flexibel lang genutzt werden kann.
Weizen und Triticale sind so spätsaatverträglich, dass sie in den meisten Fällen nach Silomais angebaut werden können. Gleichzeitig sind diese beiden Arten deutlich ertragsstärker als Roggen oder Gerste, so dass sich die Kombination aus Wintergetreide-Hauptfrucht nach Silomais als eine robuste Alternative anbietet, die deutlich geringere Ansprüche als das ZKNS stellt.
Des Weiteren bietet sich die Möglichkeit GPS als Deckfrucht für Untersaaten, wie z. B. Weidelgras zu nutzen.

Leitfaden zu Weidelgras-Untersaaten in Wintergetreide zur GPS-Nutzung als Biogasstubstrat Externer Link

Greening-Auflagen beachten: Nach dem aktuellen Stand der Greeningvorgaben gilt als Hauptkultur grundsätzlich die Kultur, die sich im Zeitraum vom 1. Juni bis 15. Juli des Antragsjahres am längsten auf dem jeweiligen Schlag befindet. Das heißt, nur wenn die Folgekultur nach Wintergetreide mit GPS Nutzung ab dem 23. Juni gesät wird, ist Getreide als Hauptkultur anzusehen. Bei einer früheren Saat der Folgekultur wird diese zur Hauptkultur.

Weiterführende Informationen

Detailnformationen zum Anbau, Art- und Sortenwahl, Erntetermin und ökologische Aspekte von Getreide-Ganzpflanzensilage im Überblick

Leitfaden "Wintergetreide-Ganzpflanzensilage als Biogassubstrat " (2/2015) (externe PDF-Datei) Externer Link

Informationen zu den Einsatzmöglichkeiten von Wintergetreide-GPS im Zweikulturnutzungssystem in Kombination mit anderen Kulturen

Leitfaden 2010/10 "Zweikulturnutzungssystem (ZKNS) im Vergleich zu herkömmlichen Anbauverfahren" pdf 419 KB

Projektarbeit mit jährlichen Feldversuchen zum Vergleich von Roggen- und Triticalesorten an mehreren Standorten in Bayern mit Ergebnissen zu Trockenmasse und Trockensubstanzgehalten

Getreide GPS – Sortenberatung Winterroggen und Wintertriticale