Forschungsprojekt BÖLN

Gezielte Beregnung im Ökologischen Landbau zur Steigerung von Produktivität und Nährstoffeffizienz (BÖLN)

+++ MAI 2021 +++
Der Ackerbau unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus weist in Mitteleuropa im Vergleich zum konventionellen Ackerbau vielfach geringere Erträge auf. Die Erhöhung der Produktivität im ökologischen Ackerbau ist daher ein wichtiges Ziel - insbesondere da zukünftig klimabedingte Änderungen wie z.B. Sommer-Trockenheit die Anforderungen an die Landwirtschaft erhöhen werden.
Im Projekt „BOELN“ wurde nun untersucht, ob bei ausgewählten Kulturen (Getreide, Leguminosen) eine künstliche Bewässerung sowie Düngemaßnahmen ökonomisch relevante Ertragssteigerungen ermöglichen.
Zu diesem Zweck wurden in den Jahren 2019 und 2020 an drei Standorten in Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen Feldversuche mit Sommerweizen, Ackerbohnen und Rotkleegras durchgeführt. In Göttingen waren die Versuche auf Ackerflächen in Deppoldshausen lokalisiert. Bei der ökonomischen Betrachtung ist zudem der Einbezug von Systemeffekten durch die biologische Stickstoff-Fixierung der Leguminosen interessant.
Die bisher vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass eine Beregnung von Sommergetreide im Regelfall ohne Ertragsrelevanz ist. Hingegen bewirkte die Zusatzberegnung von Ackerbohnen und Rotkleegras in jeweils fünf von sechs Umwelten eine signifikante Ertragssteigerung. In Deppoldshausen wurden insbesondere im trockenen Jahr 2019 relevante Ertragssteigerungen beobachtet. Bei Ackerbohnen stieg der Kornertrag um ca. 40 %, während bei Rotkleegras im Jahr 2019 unter künstlicher Bewässerung sogar verdreifachte Sprossmasserträge ermittelt wurden.

Unvollendet ist zum derzeitigen Stand die Berechnung der Wirtschaftlichkeit der Beregnung für die genannten Kulturarten und damit deren Beregnungswürdigkeit. Die derzeitigen Berechnungen lassen jedoch erwarten, dass künstlich beregnete Leguminosen (Ackerbohnen, Rotkleegras) über eine teilweise erheblich gesteigerte biologische Stickstoff-Fixierleistung den gerade für ökologisch wirtschaftenden Betriebe wichtigen Stickstoff verstärkt in die Fruchtfolgen einbringen. Allerdings steht eine genaue systematische Analyse der Ressourceneffizienz und der Nährstoffbilanzen noch aus.

+++ MAI 2020+++:
Veröffentlichung eines Beitrages der Bonner Kooperationspartner in der Zeitschrift "Lumbrico". Link zum Inhaltsverzeichnis hier. Neuhoff, D. & C. Polkowski: Feldberegnung im Ökolandbau. Lumbrico 06/2020, 32-36.

Oberziel des Projektes ist die Erhöhung der Produktivität im ökologischen Ackerbau auf Kulturarten- und Systemebene (Fruchtfolge) durch optimierte Wasser- und Nährstoffversorgung. Bedingt durch den Klimawandel wird eine Tendenz zu Frühsommertrockenheit mit temporärem Wasserstress bei Kulturpflanzen erwartet. Es werden faktorielle Feldversuche auf ökologischen Versuchs- und Praxisbetrieben mit gezielter Wasser- und Nährstoffversorgung von Rotkleegras, Ackerbohnen und Sommerweizen durchgeführt. Zur Anwendung kommen neben der Beregnung innovative Produkte, u.a. nährstoffangereicherte Grünschnittkomposte sowie P-Recycling Dünger. Erfasst werden der Einfluss der Maßnahmen und deren Interaktionen auf die Ertragsleistung und die Nährstoffaufnahme- und Verwertungseffizienz der untersuchten Kulturen sowie die N₂-Fixierleistung der angebauten Leguminosen. Die Effekte der Faktorvariation werden kulturartenspezifisch mit Hinblick auf die Reduzierung von Ertragslücken (tatsächlich versus erzielbar) analysiert und auf der Systemebene (Vorfruchteffekte, Nährstoffbilanzen) bewertet. Die Beregnungswürdigkeit der einzelnen Kulturen wird unter Einbezug der Systemeffekte, vor allem des N-Inputs durch die N₂-Fixierung, berechnet. Auf Basis der Ergebnisse werden Praxisempfehlungen zur wasser- und nährstoffgesteuerten Erhöhung der Produktivität im ökologischen Ackerbau abgeleitet. Die Feldversuche zur gezielten Beregnung im ökologischen Landbau finden parallel auf Versuchsflächen der Universität Bonn und der Universität Göttingen statt und werden gemeinsam ausgewertet. Die Standorte sind durch unterschiedliche Boden- und Klimaverhältnisse charakterisiert.

Teilprojekt Pflanzenbau Göttingen
Das Teilprojekt der Uni Göttingen führt Feldversuche zum Anbau von Rotkleegras, Ackerbohnen und Sommerweizen unter Beregnung sowie im Regenfeldbau am Standort Deppoldshausen nordöstlich von Göttingen durch. Dieser Standort ist charakterisiert durch sehr flachgründige Kalkstein-verwitterungsböden mit relativ geringer Wasserspeicherkapazität. Somit tritt Trockenstress dort häufig auf. Zudem übernimmt die Abteilung Pflanzenbau (Herr Dr. Jung) für das gesamt Projekt die Erstellung der Isotopensignaturen zur Ableitung der symbiotischen Stickstofffixierung von Rotklee und Ackerbohnen. Hierfür werden in allen Leguminosenversuchen aus entsprechende Proben in das Speziallabor nach Göttingen geschickt und dort analysiert.

Bearbeiter:
Dr. Rüdiger Jung
Prof. Dr. Stefan Siebert

Laufzeit:
1. Dezember 2018 bis 28. Februar 2022

Förderung:
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
FKZ 2818OE049

Projektpartner:
Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Abteilung Agrarökologie und Organischer Landbau