Gründüngungen – Schlüssel zu einer erfolgreichen

Gründüngungen – Schlüssel zu
einer erfolgreichen konservierenden
Landwirtschaft
Rolle der Gründüngung
oberirdische Partie
schützt: die Bodenoberfläche
vor Regen
vor Sonne
ernährt die Fauna
stellt organische Substanz her
Rolle der Gründüngung
Wurzelpartie
strukturiert den Boden
bedeckt die Oberfläche
erhält die Struktur
erhält die Oberflächenporosität
erhält die Porosität in der Tiefe
drainiert das Wasser in die Tiefe
macht Platz für neue Wurzeln
ernährt die Fauna
stellt organische Substanz her
Gründüngungen
sind der Schlüssel zum Erfolg
1. Regel
Wenn man einen Samen aussät, muss
alles unternommen werden, damit er sich
korrekt entwickelt.
Unmittelbar nach der Ernte säen – mit
Vorteil am Erntetag.
Der kapillare Wasseraufstieg zum
Erntezeitpunkt reicht meist zur Keimung
der Samen aus.
2. Regel
Ist kein Stickstoff im Boden, muss er
zugeführt werden.
Man muss nicht nur den Stickstoff
binden, man muss den Boden
strukturieren – ohne Stickstoff ist dies
nicht möglich.
Eine Pflanze, die nicht wächst,
strukturiert nicht.
3. Regel
Genügend dicht säen, um den Boden
ganzflächig zu decken.
Eine lückenlose Bedeckung vermeidet
praktisch jegliche
Verungrasung/Verunkrautung sowie
Durchwuchs (Erstickungseffekt).
Gleichzeitig wird die Regulierung des
Gründüngungsbestandes vor der
Bestellung der Hauptfrucht erleichtert.
4. Regel
dichte Saat
ergibt eine ganzflächige
Bodenbedeckung,
kleinere Wurzeln
schwache Saat
ergibt lückige
Bodenbedeckung,
aber grössere,
tiefer reichende Wurzeln
5. Regel
Vor Herbstsaaten, niemals eine Graminee
als Gründüngung vor einer Graminee als
Hauptfrucht säen.
Besteht eine grosse Verungrasung vor der
Aussaat des Wintergetreides, so muss die
Regulierung frühzeitig erfolgen, damit
diese Gramineen vor der Saat vollständig
verdorrt sind.
6. Regel
ein bedeckter Boden:
trocknet weniger aus
verliert weniger
verdaut/recycelt besser
bleibt an Ort und Stelle
erodiert nicht
verliert keine ausgebrachten Hilfsstoffe
verschlämmt/verkrustet nicht
trägt besser
7. Regel
Die Leguminosen spielen die
entscheidende Rolle
im Direktsaatsystem.
Sie produzieren Stickstoff für die nächste
Kulturpflanze.
Wird der Boden nicht bearbeitet, gibt es
eine geringere Mineralisation.
Bei der Wahl der Gründüngungen ist es
von Vorteil, mehrere Arten zu mischen
(Gemenge). Jede Pflanze bringt dem
Boden gewisse Elemente.
Regulierung der Gründüngungen
mechanisch:
Frost
(Messer-)Walze
mähen/mulchen
chemisch:
nicht selektives Herbizid
(4 Wochen Wartefrist zwischen
Applikation und Saat);
Nachwirkungen auf Folgekultur nicht
ausgeschlossen!
Aussat der Gründüngungen
1. Möglichkeit
Vorerntesaat mit Düngerstreuer oder
Schneckenkornstreuer (wenig präzis).
Diese Aussattechnik funktioniert nur für
gewisse Kleinsämereien wie Senf, Rübsen,
Ölrettich, Buchweizen, Klee und weitere.
Sie ermöglicht Zeitgewinn und beschleunigt
das Auflaufen.
2. Möglichkeit
Mähdrescher-Saat, hinter Schneidtisch
oder unmittelbar vor Hinterachse.
Sie ermöglicht Zeitgewinn und
beschleunigt das Auflaufen.
Gilt nur für gewisse Sämereien.
Ist kostengünstig.
3. Möglichkeit
Aussat mit Direktsaatmaschine:
zeitaufwändiger
gewährleistet optimalen Boden-/Samenkontakt
gewährleistet Saatqualität (Verteilung, Menge)
einfach umzusetzen
geeignet für alle Sämereien
Gründügungen
für kurze Vegetationszeit: 50 bis 90 Tage
Aussat zwischen Ernte und Herbstsaat
für längere Vegetationszeit: 4 bis 6 Monate
Aussat zwischen Ernte und Frühjahrssaat
Bodenfruchtbarkeit: den Boden so nutzen,
dass er mehr Kohlenstoff bindet als verliert.
Kriterien für die Wahl der Gründüngung:
• Konkurrenz gegenüber Begleitflora = weniger
Herbizide: Länge der Pflanzen minimum 80 cm
• Stickstoffbindung: Leguminosen
• Bodenlockerung: Pfahlwurzel
• Reduktion des Glyphosat-Einsatzes: nicht
winterhart
• Humusbildung: Produktion minimum 5 t/ha TS
pro Jahr (besser 10 t)
• Förderung der Mykorrhiza-Pilze
Alexandrinerklee
Kanton Bern (13.1%), Phacelia (5.4%), Guizotia Niger (14.4%),
Sareptasenf (3.5%), Sonnenblumen (14.6%), Platterbsen (17.9%),
Sommerlein (8.7%), Daikon Rettich (5.8%), Sommerwicken (11.5%),
Sandhafer (23.0%)
Saatmenge: 35 kg/ha
Amt für Landwirtschaft und Natur des Kantons Bern
Fachstelle Bodenschutz
Plate-forme couverts 2005
D.Luherne 56
BASE
Phacelia
4.5 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Senf
5.2 t TS/ha
Roggen
Sommerhafer
0.9 t TS/ha
Rübsen (Jupiter)
2.7 t TS/ha
Grünschnitt-Rettich
8.25 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Inkarnatklee
4.05 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Raygras
2.7 t TS/ha
Alexandrinerklee
1.65 t TS/ha
Rispenhirse
3.2 t MS/ha
(LUHERNE, 2005)
Sorgho fourrager
3.75 t TS/ha
Sonnenblumen
11.4 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Tournesol Géant
11.1 t TS/ha
Guitzota Niger
8.8 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Leindotter
6.9 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Vesce Commune
2.95 t TS/ha
Zottelwicke
2.4 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Vesce Rapide
4.35 t TS/ha
Brasilianischer Hafer
4.05 t TS/ha
(LUHERNE, 2005)
Phacélie/Moutarde
4.95 t TS/ha
Seigle/Vesce
5.4 t TS/ha
Moha/trèfle d’Alexandrie
1.8 t TS/ha
RGI/Trèfle incarnat
2.1 t TS/ha
Avoine/Pois d’hiver (Assas)
3.8 t TS/ha
Moutarde/Phacélie/vesce
6.0 t TS/ha
Radis/Tournesol/Phacélie/vesce
7.8 t TS/ha
Tournesol/phacélie/vesce velue
7.4 t TS/ha
Tournesol/phacélie/vesce
commune
8.8 t TS/ha
Tournesol/phacélie/pois/vesce
9.4 t TS/ha
Tournesol/Phacélie/Moutarde
9.0 t TS/ha
BIOMAX-Gemenge
Hauptarten
% TS % N
Rettich
18.25 1.75
Senf
23.52 2.05
Sonnenblumen 31.55 1.67
Wicken
18.76 3.44
Rübsen
10.06 2.73
Phacelia
15.43 2.48
Erbsen
21.53 3.22
Gemenge
21.68 2.75
Weitere Pflanzen im Gemenge:
• Leindotter
• Lein
• Alexandrinerklee
• Inkarnatklee
• Nyger
Source CA 41
Produktion: 5.8 t/ha TS, 160 kg N enthaltend
(THOMAS, 2005)
(THOMAS, 2005)
(THOMAS, 2005)
(THOMAS, 2005)
(NÄSER, 2010)
(NÄSER, 2010)
(NÄSER, 2010)
(NÄSER, 2010)
(NÄSER, 2010)
(NÄSER, 2010)
Das System Direktsaat – Auswirkungen
Möglichkeiten und Grenzen, Verbreitung und
sinnvolle Umstellung
Die Bedeutung von Gründüngung und Fruchtfolge
Rolf Derpsch, ehemals
z. Z. No-tillage Consultant
Asunción, Paraguay
[email protected]
Die Bedeutung von
Fruchtfolge und
Gründüngung
Das Einhalten adäquater
Fruchtfolgen ist im DirektsaatSystem viel wichtiger als unter
konventioneller Bodenbearbeitung!
Ziele der Fruchtfolgen in Direktsaat
Krankheitsbefall reduzieren
Kostengünstige Unkrautunterdrückung
Schädlingsbefall reduzieren
Arbeitsspitzen abbauen
Zeitgerechte Erledigung der
Feldarbeiten
Vorfruchtwert für höhere Erträge
nutzen
Kosten der Unkrautbekämpfung
Fruchtolge mit Gründüngung und in Monokultur
120
100
105
Fruchtfolge + Gründüngung
With herbicides
Monokultur
80
Without herbicides
60
43
40
20
0
Mais
Gründüngung
Weizen
Sojabohne
Gründüngung = Crotalaria juncea
Sojabohne
--------Weizen
Sojabohne
(Kliewer, 1998)
Produktionskosten wurden um US$ 62/ha gesenkt
Eine Gründüngung (Crotalaria juncea) wird
mittels einer Messerwalze flach auf den
Boden gelegt (7 t/ha TS)
(Derpsch, 2005)
Sofort danach wird Weizen ohne
Stickstoffzugabe in die Gründüngung hineingesät
60 kg/ha N werden gespart!
(Derpsch, 2005)
Direktsaat ist ein holistisches Anbausystem
Fruchtfolge
Diversität
Nachhaltige
Landwirtschaft
Direktsaat
= keine
Bodenbearb.
Gründüngung
(Derpsch, 2001)
Die Gründüngung ist der Eckstein einer
nachhaltigen Landwirtschaft und sollte
immer Bestandteil ausgewogener
Fruchtfolgen im Direktsaatsystem sein.
Benachbarte Parzellen
Brache
30 Tage nach der
Herbizidspritzung
Zottelwicke
(Derpsch, 2005)
Versuche mit Gründüngung
(Derpsch, 2005)
Ohne Herbizide
Mit Herbizide
Sojabohnen nach Schwarzhafer
(Derpsch, 2005)
Unkrautkontrolle auf benachbarten Parzellen
Brache
Schwarzhafer
Arthropoden / 300 cm
3
Arthropodenpopulation
Arthropodenpopulation in
in Direktsaat
Direktsaat
mit
mit und
und ohne
ohne Gründüngung
Gründüngung
50
40
Sojabohne / Weizen
Sojabohne / Gründüngung
30
20
10
0
Paraná, Brasilien
Derpsch et al., 1986
Ölrettich
(Raphanus sativus Var. Oleíferus Metzg)
Schwarzhafer
(Avena strigosa Schreb)
Ausbreitung der Gründüngung
Schwarzhafer wird jetzt auf ca. 3,2 Mill. ha
in Südbrasilien und auf ca. 300.000 ha in
Paraguay angebaut.
Die Gründüngung wird mittels einer
Messerwalze flachgelegt & abgetötet
Flachlegen einer Gründüngung mit Messerwalze
Kalkung und Düngung
In Brasilien sind viele Böden sauer
und enthalten toxisches Al
P konzentriert sich an
der Bodenoberfläche
In Direktsaat wird der Kalk auf die Oberfläche
ausgebracht
Organische Verbindungen der Gründüngung
(insb. Schwarzhafer) bringen den Kalk in
tiefere Bodenschichten.
(Miyazawa, et al., 2002)
Bodenverdichtung? Wir benutzen Gründünger
Biologische Bodenbearbeitung
Bodenverdichtung? Wir benutzen Gründünger
Paraguay
Mais in Direktsaat nach Ölrettich
(Derpsch, 2005)
Mais in DS nach Schwarzhafer (Gründüngung)
(Derpsch, 2005)
Einsaat in dicke Mulchschichten 7 t/ha TS
Auswirkungen von Gründüngung
Infiltrationsrate (mm h-1)
Einfluss versch. Gründüngungsarten auf die
Wasserinfiltration im Boden (60 mm Regen/h)
60
50
40
30
Avena strigosa
Raphanus sativus
Lupinus albus
Triticum aestivum
20
10
Oxisol, Tiefe 0-20 cm
Winter fallow
Paraná, Brasilien
20
30
40
Zeit (Minuten)
50
60
Sidiras et al. (1985)
Kohlenstoffgehalt in 0-5 cm Tiefe
nach 9 Jahren versch. Gründüngung in DS
3.75
%Kohlenstoff
3.9
3.57
3.57
3.7
3.73
3.66
3.46
3.5
3.3
3.01
3.1
2.9
2.7
2.5
Brache
Lupine
Wicke
Hafer
Spörgel Ölrettich Weizen
Oxisol, Südwest-Paraná, Brasilien (Fruchtfolge - Mais / Soja)
(Calegari, 1995)
Kohlenstoff (C) Wooster, Ohio
Ältester Direktsaatversuch in USA
40
Organic Carbon in Soil (g kg-1)
No-Till
35
Wooster
Plow Till
30
25
20
15
10
5
1962
1980
1993
2003
Soil Core Sampling Year
(Warren Dick, ISTRO, 2006)
Wasserhaltekapazität des Bodens
45 kg trockenen
Bodens
mit 4 - 5 % OS können zwischen
74 - 88 kg Wasser halten.
mit 1,5 - 2% OS kann der Boden
nur 16 - 20 kg Wasser halten.
Walters and Fenzais 1979
(Ralph Holzwarth, 2005)
Wirkung der Gründünger auf die Hauptfrüchte
Erträge von Sojabohnen nach Gründüngung,
Weizen und Brache
3
Sojabohnen in DS
2.67
2.5
Brache
Sonnenblumen
1.95
1.79
Ölrettich
1.64
Weizen
Schwarzhafer
Platterbse
0.5
Zottelwicke
1
1.7
1.68
Roggen
1.95
1.5
2.16 2.15
2.09
Raps
2
0
0 N, 60 kg/ha P205, 40 kg/ha K20
(Derpsch & Calegari, 1985)
Wirkung der Gründünger auf die Haupfrüchte
Maiserträge nach Gründüngung, Weizen
und Brache
7
Mais in Direktsaat
6 6.41 6.32
5.8
5
5.11
4.94
Brache
Raps
Ölrettich
Sonnenblume
3.89
3.53
Schwarzhafer
0
Roggen
1
4.1
3.14
Platterbse
2
Zottelwicke
3
4.27
Weizen
4
0 N, 60 kg/ha P205, 40 kg/ha K20
(Derpsch & Calegari, 1985)
Maisertrag nach 20 Jahren Direktsaat
und konv. BB mit drei Stickstoffgaben
10
N0
N84
N 168
8.538.65
8.03
8.53
7.9
6.96
8
9.03
7.84
6.9
6.08
5.2
6
4.2
4
2
0
Konventionell Direktsaat
Nach Roggen
Konventionell Direktsaat
Nach Wicke(Thomas, 1990)
Herausforderung für eine Gründüngung
Wir müssen das “Fenster”
oder die “Nische” finden
wo die Gründüngung oder
Zwischenfrucht
hineinpasst, um bestimmte
Wirkungen zu erzielen.
Positive Auswirkungen beim
Einsatz von Gründüngung in DS
- Höhere Wirtschaftlichkeit (geeignete Arten)
- Weniger Herbizide und Schädlingsbefall
- Erhöht die Erträge der Nachfrucht
- Erhöht Wasserinfiltration in den Boden
- Schützt den Boden vor Austrocknung
- Schützt den Boden vor Erosion
- Erhöht organische Substanz im Boden
- Liefert Stickstoff, verhindert Auswaschung
- Verbessert Bodenfruchtbarkeit & -struktur
- Reduziert Düngerkosten
Bewirkt biologische Bodenbearbeitung
Fast alle Vorteile der Direktsaat kommen
von der ständigen Bedeckung des Bodens
und nur wenige dadurch, dass der Boden
nicht bearbeitet wird.
(Derpsch, 2005)
Die Bodendichte nimmt in Direktsaat
zu,
das braucht aber nicht negativ zu sein,
dadurch erhöht sich die Tragfähigkeit
der Böden, und die Traktoren
hinterlassen weniger Spuren.