Forschungs- und Innovationsprojekt
Mischanbau von Mais zur Substratproduktion und Futtererzeugung

Maispflanzen, an denen blühende Stangenbohnen hochranken

Untersuchungen zur Erhöhung der Diversifizierung des Maisanbaus zur Substratproduktion durch den Mischanbau von Mais mit Blühpflanzen und Leguminosen.

Mais ist die vorherrschende Frucht zur Substratgewinnung für Biogasanlagen und zur Fütterung in der Rinderhaltung. Im Mais-Mischanbau wird der Mais nicht ersetzt, sondern mit anderen Arten ergänzt. Es sollen so Alternativen zum alleinigen Maisanbau aufgezeigt werden, die mit konventioneller Produktionstechnik zu realisieren sind, sich in nachhaltige Fruchtfolgen einbinden lassen und zudem Abwechslung in die Landschaft bringen. Neben positiven Effekten für die Umwelt kann dies zu einem Imagegewinn für die Landwirtschaft beitragen. Der Schwerpunkt im Projekt liegt auf der Kombination von Mais und Stangenbohne oder Sonnenblume. Mithilfe von Anbauversuchen und Laboranalysen sollen Mischungen gefunden werden, die die hohen Trockenmasse- (TM-) Erträge und gute Silierbarkeit des Maises mit den positiven Seiten der Mischungspartner verbinden.

Zielsetzung

Neben einer höheren optischen Vielfalt kann der Mischanbau verschiedener Pflanzenarten dazu führen, dass Nährstoffe, Wasser oder Licht aufgrund der unterschiedlichen Ansprüche besser ausgenutzt werden. Mais wird in seinem Ursprungsgebiet traditionell im Mischanbau angebaut, um die Fläche optimal auszunutzen. In der ersten Phase des Projekts "Mischanbau von Mais mit Blühpflanzen und Leguminosen für Biogas" hat sich gezeigt, dass der Mais, der vor allem in der Jugendentwicklung konkurrenzschwach ist, dennoch für den Mischanbau geeignet ist. Der gemeinsame Anbau mit Leguminosen kann durch die Aktivität der Knöllchenbakterien zu einer besseren Stickstoffausnutzung führen. Es werden TM-Erträge angestrebt, die sich von den Mais-Reinbeständen nicht signifikant unterscheiden, aber auf einer geringeren Zufuhr an Stickstoff beruhen. Es wird angenommen, dass Mischungen mit Leguminosen einen positiven Vorfruchtwert haben und auf diese Weise mögliche geringere Erträge gegenüber dem Maisreinbestand in der Fruchtfolge ausgleichen können. Es soll auch untersucht werden, ob durch die Beimengung der Leguminosen eine Steigerung des Proteingehalts in der Silage möglich ist.
TM-Erträge von Mais-Stangenbohnen-Mischungen von über 90 % eines Maisreinbestands im Jahr 2015 geben Grund zum Optimismus, dass eine Steigerung der Erträge möglich ist, wenn das Anbausystem optimiert wird. Aus den Arbeiten der vergangenen Jahre und Fragen aus der Praxis haben sich zahlreiche Fragen zu diesem neuen Anbausystem ergeben. Im Vordergrund stehen dabei die Sortenwahl, Aussaatverfahren und Bestandeszusammensetzung sowie Unkrautbekämpfung, die in Mischbeständen häufig eine Schwierigkeit darstellt. Außerdem sind für die Anbauentscheidung die Silierfähigkeit, die mögliche Biogasausbeute und der Futterwert wichtige Kriterien.
Mais-Stangenbohnen-Mischbestand nach Aufgang

Mais-Stangenbohnen-Mischbestand nach Aufgang

Mais-Stangenbohnen-Mischbestand in der Jugendentwicklung

Mais-Stangenbohen-Mischbestand in der Jugendentwicklung

Stangenbohnenpflanze mit Blüte, auf der eine Biene sitzt

Stangenbohnenblüte als Nahrungsquelle

Stangenbohnen mit Hülsen an einer Maispflanze

Ertragreiche Stangenbohnensorte

Ausgewachsener Feldbestand Mais-Stangenbohnen-Mischanbau

Feldbestand Anfang September

Knöllchen zur Stickstoffsammlung an einer Stangenbohnenwurzel

Knöllchen an einer Stangenbohnenwurzel

Mischungen aus Mais und Sonnenblume
Neben Mischungen aus Mais und Stangenbohnen wurden in Phase I auch Mischungen aus Mais und Sonnenblume getestet. Dabei unterschieden sich Mischungen aus 90 % Maispflanzen und 10 % Sonnenblumen 2015 im TM-Ertrag teilweise nicht von den Erträgen des Maisreinbestands, hatten aber einen positiven Effekt auf die Biodiversität und das Landschaftsbild. Es soll in den folgenden Jahren vor allem geprüft werden, ob durch die Nutzung mehrköpfiger, kleinblütiger Sonnenblumensorten das Risiko zu schwerer Köpfe, die bei der Ernte abknicken und auf den Boden fallen, reduziert werden kann. Diese Sorten blühen zudem über einen längeren Zeitraum und können so eine Nahrungsquelle für Insekten sein, wenn das Nahrungsangebot im Sommer zurückgeht.
Mais-Sonnenblumen-Pflanzen im Mischanbau

Mischbestand aus 90 % Mais und 10 % einköpfiger Sonenblume

Blüte einer Sonnenblume als Nahrungsquelle für Insekten

Sonnenblume als Nahrungsquelle für Insekten

Mischbestand aus Mais und kleinblütigen Sonnenblumen

Mischbestand aus 95 % Mais und 5 % mehrköpfiger Sonnenblume

Die Silierfähigkeit und die Biogasausbeute von Sonnenblumen liegen deutlich unter der von Mais. Es wird aber angenommen, dass sich ein geringer Sonnenblumenanteil in der Mischung nicht negativ auf die Qualität auswirkt. Ob dieses der Fall ist, soll in diesem Projekt untersucht werden und daher neben dem TM-Ertrag die Biogasausbeute und der Futterwert für die Rinderfütterung bestimmt werden.
Die Ergebnisse der ersten Projektphase legen nahe, dass beide Mischungsvarianten das Potential haben den Mais zu ergänzen. Es gibt aber noch zahlreiche Fragen in Bezug auf Sortenwahl, Bestandesgründung, Düngung und Herbizideinsatz, sowie Substrateignung und Futterwert, die möglichst bald beantwortet werden müssen, um klare Aussagen an die Beratung und landwirtschaftliche Praxis weitergegeben zu können.

Material und Methoden

Mischanbau mit Mais, Bohnen, Sonnenblumen und Leguminosen
Sowohl für die Mais-Stangenbohnen- als auch die Mais-Sonnenblumen-Mischungen werden in Grub und Freising Anbauversuche mit Mischungen aus verschiedenen Sorten der einzelnen Arten durchgeführt und das Pflanzenmaterial zur Silierreife gehäckselt, um die Erträge der Mischungen im Vergleich zu Maisreinbeständen zu überprüfen. Bei den Anbauversuchen werden zudem die Bestandesdichte, der Anteil der einzelnen Arten und die Anordnung der Arten zueinander (Mischungen innerhalb der Reihe oder reihenweise Mischung mit unterschiedlichen Reihenabständen) variiert.
Leguminosen
Weitere Anbauversuche mit anschließender Ertrags- und Qualitätsbestimmung sind für Mischungen aus alternativen Leguminosenarten mit Mais geplant. Dies sind beispielsweise Sojabohne, niedrigwachsende Bohnenarten, die auch zur Unkrautunterdrückung in den Reihen dienen könnten, Ackerbohne, Lupine oder auch Andenlupine. Von verschiedenen Kombinationen soll auch der Einfluss auf den Stickstoff-Gehalt des Bodens erfasst werden.
Herbizideinsatz
In einem weiteren Projektteil sollen verschiedene Mittel zur Unkrautbekämpfung in Mais-Mischungen geprüft werden. Da die bisher erfolgreich verwendete Mittelkombination kurz vor dem Zulassungsende steht, ist es erforderlich, dass Alternativen gefunden werden. Zudem ist es auch aus Gründen des Resistenzmanagements erforderlich, weitere Mittel einsetzen zu können.
Parallel zu den produktionstechnischen Versuchen sollen weiterhin verschiedene Stangenbohnensorten auf ihre Mischungseignung getestet werden. Für die Mischungseignung sind die Korngröße, die Kältetoleranz im Frühjahr, die Krankheitstoleranz und die Abreife wichtige Kriterien. Zudem soll durch Ertrags- und Qualitätsanalysen beantwortet werden, ob massereiche späte Typen oder Stangenbohnensorten mit einem höheren Anteil reifer Hülsen zur Substratgewinnung und Fütterung besser geeignet sind.
Silierung
Die Anbauentscheidung für eine Kultur bzw. Mischung hängt neben dem Ertrag auch von der Silierfähigkeit sowie dem Gehalt an methan- und futterwertbildenden Inhaltsstoffen ab. Daher sollen für einen repräsentativen Teil der Versuchsglieder Untersuchungen zur Siliereignung, zu den wertbestimmenden Inhaltsstoffen und zur potentiellen Methanausbeute durchgeführt werden. An repräsentativem Probenmaterial wird die Siliereignung mithilfe von Silierversuchen im Kleinmaßstab bestimmt. An demselben Probenmaterial werden zudem die Inhaltsstoffe mittels Weender-Analyse und die potentielle Biogasausbeute durch Batch-Tests festgestellt.

    Projektinformation
    Projektleitung: Dr. Joachim Eder
    Projektbearbeitung: Dr. Birte Darnhofer
    Laufzeit: 01.08.2016 - 31.12.2018
    Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
    Förderkennzeichen: K/16/02