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Nitratauswaschung, Ertrag und N-Bilanz zweier Fruchtfolgen mit unterschiedlichem Leguminosenanteil im mehrjährigen Vergleich

Loges, Ralf and Taube, Friedhelm (2011) Nitratauswaschung, Ertrag und N-Bilanz zweier Fruchtfolgen mit unterschiedlichem Leguminosenanteil im mehrjährigen Vergleich. Paper at: 11. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Gießen, 15.-18. März 2011.

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Summary

Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes Hof Ritzerau wurden zwei Fruchtfolgen mit unterschiedlichem Leguminosenanteil (40% bzw. 25%) über einen fünfjährigen Zeitraum (2004/05 – 2008/09)in Bezug auf Nitratauswaschung, Ertrag und N-Bilanz verglichen.
Im Mittel der Sickerwasserperioden wurde ein deutlicher Einfluss der einzelnen Fruchtfolgeglieder auf das Ausmaß der Nitratauswaschung im folgenden Winter festgestellt. Nach Körnerleguminosen auf die intensive Bodenbearbeitung folgte bzw. nach Herbstumbruch von Kleegras wurden mit ca. 60 kg NO3-N/ha die höchsten Auswaschungen festgestellt, was bei einer Sickerwassermenge von ca. 313 mm eine deutliche Überschreitung der kritischen Nitratkonzentration von 50 mg je Liter Sickerwasser bedeutet.
Frühjahrsumbruch von Kleegras führte im 4jährigen Durchschnitt zu deutlich geringeren NO3-N-Auswaschungen als Herbstumbruch. Die gemessene Auswaschung von knapp 10 kg N/ha lag damit sogar niedriger als die unter der naturnahen Referenzfläche Wald festgestellten Messwerte. Nach Getreide wurden ebenfalls deutlich niedrigere N-Auswaschungen als nach Kleegrasherbstumbruch oder Körnerleguminosen festgestellt. Mit zunehmendem zeitlichen Fruchtfolgeabstand von der Vorfrucht Kleegras ergaben sich jeweils sinkende Mengen ausgewaschenen Nitrates.
In Bezug auf N-In- und Output schließen beide Fruchtfolgen mit einem geringfügigen durchschnittlichen jährlichen Überschuss ab. Dieser Überschuss ist geringer als die durchschnittlichen jährlichen Auswaschungsverluste, die im Falle der intensiven Fruchtfolge mit 40% Leguminosenanteil 35,3 kg N/ha und im Falle der extensiven Fruchtfolge mit 25% Leguminosenanteil 27,3 kg N/ha betragen. Dieses bedeutet, dass die Fruchtfolgen jährlich zwischen 25 und 30 kg N/ha vom Bodenvorrat zehren.
Die Studie zeigt deutlich einige Problembereiche auf viehlos wirtschaftenden Betrieben, wo der alleinige Leguminosenanbau ohne Rückfuhr von Wirtschafts-düngern es kaum vermag, den N-Bedarf der Getreidekulturen zu decken. Relativ hohe N-Auswaschungsverluste gerade bei ungünstigem Management nach Kleegras und Körnerleguminosen können somit zu einer unerwünschten Zehrung vom Boden-N-Vorrat führen. Es gilt im Einzelfall Optimierungsstrategien wie z.B. Zwischenfrucht-anbau, Kleegrasumbruch im Frühjahr bzw. betriebsinterne Verwertung von Kleegras mit N-Rückführung (z.B. Biogas) zu finden, um ausgeglichene N-Bilanzen zu erzielen.

Summary translation

Nutrient management is a key factor for both economic viability and environmental performance of farming systems. Observations of organic farmers and advisors as well as various studies, based on either small-scale plot experiments or modelling approaches, indicate the strong impact of legume management and of the proportion of legumes in crop rotations on yield, N status and nitrate leaching in organic crop rotations. Long term comparisons of different organic crop rotations under farm scale conditions are rare. In this study, an N-intensive all-arable crop rotation with a legume crop proportion of 40% was compared to a less intensive crop rotation with proportion of 25 % legumes over a five-year period (2004/05 – 2008/09) on the organic farm Hof Ritzerau (53:39:47N; 10:34:02E) in Northern Germany. Yield and nitrate leaching of the single cereal crops where strongly influenced by their pre crops. Nitrate leaching was significantly lower after spring ploughed grass-clover than after autumn ploughed. Both, yield and nitrate leaching risk of cereal crops, decreased with each course after a fertility building leguminous pre crop. The crop rotation with the legume ratio of 40% resulted in higher cash-crop yields and a more positive N-balance. On the other hand, higher nitrate-leaching losses in comparison to the crop rotation with 25 % legumes were recorded.

EPrint Type:Conference paper, poster, etc.
Type of presentation:Paper
Keywords:Fruchtfolge, Leguminosenanteil, Nitratauswaschung, N-Bilanz
Subjects: Farming Systems > Farm nutrient management
Research affiliation: Germany > Universität Kiel > Department of Crop Production and Plant Breeding > Grassland and Forage Production/Organic Farming
International Conferences > 2011: Scientific Conference on Organic Agriculture
Related Links:http://www.wissenschaftstagung.de/, http://www.verlag-koester.de/buch.php?id=735&suche=11.%20wissenschaftstagung&fb_id=s
Deposited By: Loges, Dr. Ralf
ID Code:17758
Deposited On:21 Jun 2011 12:21
Last Modified:21 Jun 2011 12:21
Document Language:German - Deutsch
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted
Additional Publishing Information:Dieser Beitrag ist im Tagungsbandes der 11. Wissenschaftstagung erschienen.
Leithold, G.; Becker, K.; Brock, C.; Fischinger, S.; Spiegel, A.-K.; Spory, K.; Wilbois, K.-P. und Williges, U. (Hrsg.) (2011):
Es geht ums Ganze: Forschen im Dialog von Wissenschaft und Praxis
Beiträge zur 11. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Justus-Liebig-Universität Gießen, 15.-18. März 2011
Band 1: Boden, Pflanze, Umwelt, Lebensmittel und Produktqualität
Band 2: Tierproduktion, Sozioökonomie
Verlag Dr. Köster, Berlin.

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