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Zwischenfrüchte / Greening



Was bringen und kosten aufgelockerte Fruchtfolgen?

Aufgelockerte Fruchtfolgen sind die wichtigste pflanzenbauliche Antwort auf eine ganze Reihe aktueller Herausforderungen – vom Pflanzenschutz über Wetterextreme bis hin zur Novellierung der Düngeverordnung. Doch lohnen Fruchtfolgen mit weniger lukrativen Fruchtarten – und wie wirken sie sich auf die Humus- und Nährstoffbilanz aus? Sven Böse hat nachgerechnet.

Für schnelle Leser/innen (Kurzfassung)

Die Ausgangssituation: In den letzten Jahren wurden Fruchtfolgen immer weiter eingeengt – weil so der Deckungsbeitrag maximiert werden konnte. In der Folge wurden Fruchtfolgen immer enger, extensivere Kulturen wie Sommergetreide und Leguminosen wurden durch Wintergetreide und Raps verdrängt. Stagnierende Erträge, Probleme mit Schädlingen und Ungräsern/-kräutern sind die Folge.

Alternative Fruchtfolgen müssen bestimmte Kriterien erfüllen:

Sie müssen durch einen ausreichend hohen Anteil gewinnstarker Kulturen ausreichende Wirtschaftlichkeit erbringen (DAL: Direkt- und Arbeitskostenfreie Leistung)
Die Ackerhygiene muss sich verbessern, das Schädlingsaufkommen verringern.
Sie sollten eine insgesamt positive Umweltbilanz aufweisen (Nährstoff- und Humushaushalt, Pflanzenschutz).

In dem Beitrag werden verschiedene Fruchtfolgen vor dem Hintergrund der o. g. Aspekte miteinander verglichen:

  • Die Dreifelderfruchtfolge mit Winterungen (Ausgangssituation),
  • die Vierfelderfruchtfolge mit Silomais und Zwischenfrüchten,
  • die Vierfelderfruchtfolge mit Sommergetreide/Ackerbohnen und Zwischenfrüchten
  • und die Fünffelderfruchtfolge.

Bei diesem umfassenden Vergleich zeigt sich, dass erweiterte Fruchtfolgen durchaus wirtschaftlich sein können, wenn man sich von einer kulturartbezogenen Deckungsbeitragsrechnung verabschiedet und die Leistungsfähigkeit der gesamten Fruchtfolge betrachtet: Also, wenn höhere und stabilere Erträge etwa des Körnerrapses, eine höhere Produktqualität, weniger Pflanzenschutz und arbeitswirtschaftliche Vorteile bewertet werden. Der Autor betont dabei die Umwelt- und Nährstoffrelevanz der Zwischenfrüchte.

In diesem Beitrag bringt die Fünffelderfruchtfolge bestehend aus Zuckerrüben, Wechselweizen, Wintergerste, Winterraps und Winterweizen bei Einsatz 20 % Zwischenfrüchten die höchsten DAL.

Detaillierte Fassung:

Die Fruchtfolge ist in der Regel auf den maximalen Deckungsbeitrag ausgerichtet. Dieser muss die ständig steigenden Festkosten abdecken, vor allem die exorbitant verteuerte Flächennutzung. Deshalb wurden die Fruchtfolgen in den letzten Jahrzehnten immer weiter eingeengt. Extensivkulturen wie Sommergetreide und Leguminosen wurden durch immer mehr Raps, Weizen und Mais verdrängt. Stagnierende Erträge, Probleme mit Schädlingen, Gräsern und Krankheiten sowie administrative Vorgaben wie Greening und jetzt die Novellierung der Düngeverordnung stellen die aktuellen Fruchtfolgen auf den Prüfstand.

Gefragt sind jedoch Rotationen, die nicht nur pflanzenbaulichen und ökologischen Erfordernissen genügen, sondern auch den wirtschaftlichen. In diesem Beitrag werden Fruchtfolgen untersucht,

  • die durch einen ausreichend hohen Anteil gewinnstarker Früchte eine hohe Direkt- und Arbeitskostenfreie Leistung (DAL) ermöglichen.
  • die die Vorteile des Fruchtwechsels in Hinblick auf die Acker-hygiene und das Schädlingsauftreten nutzen, also Blatt- und Halmfrucht wechseln, Winterung und Sommerung.
  • die in ihrer Umweltwirkung positiv zu bewerten sind. Maßstab ist die Humus- und Stickstoffbilanz sowie ein möglichst geringer Behandlungsbedarf im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes.

Kalkuliert sind die Beispiele für mittlere Standorte. Auf Trockenstandorten wäre in den dargestellten Fruchtfolgen Weizen durch Hybridroggen oder Triticale auszutauschen, die Ackerbohnen durch Körnererbsen, Hafer z. B. durch Sommergerste oder Durum.


So haben wir gerechnet:

Als Kostenschätzung (netto) dienen Daten des KTBL und der Länderdienststellen, ergänzt um eigene Recherchen. Die Höhe der Kosten schwankt natürlich einzelbetrieblich, die Kostenrelationen der Fruchtarten dagegen sehr viel weniger. Das gilt auch für die erwarteten Erlöse: Eckwerte (in €/dt) sind für die Vermarktung 2018 18,00 bei Brotweizen, 40,00 bei Raps, 22,90 bei Ackerbohnen, 3,30 bei Zuckerrüben, 3,00 bei Silomais (ab Feld, mit Gärrestrücklieferung).

Am größten sind die einzelbetrieblichen Unterschiede bei den Erträgen. Diese sind beispielhaft für mittlere Bedingungen in den Tabellen ausgewiesen.

Die N-Düngung orientiert sich an den maximal möglichen Gaben der neuen Düngeverordnung. Die Nmin-Werte sind Beispiele. Der N-Bedarf von Silomais und Zwischenfrüchten wird soweit möglich organisch gedeckt. 10 % der ausgebrachten Gesamt-N-Menge werden im Folgejahr angerechnet. Die Humusbilanz wurde nach den vorsichtigeren „oberen Werten“ der VDLUFA erstellt, diese sind für die Mehrzahl der deutschen Standorte praxisnäher als die für Cross Compliance genutzten „unteren Werte“.


Dreifelder-Fruchtfolge mit Winterungen – die Ausgangssituation

Dreifelderfruchtfolge: Wirtschaftlichkeit und Umweltwirklung. Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Dreifelderfruchtfolge: Wirtschaftlichkeit und Umweltwirklung. Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Ausgangslage und Vergleichsmaßstab für erweiterte Fruchtfolgen ist die in Marktfruchtbetrieben vorherrschende Folge Raps / Weizen / Gerste: ohne Sommerung, ohne die Möglichkeit des Zwischenfruchtanbaus, mit ausgeprägter Arbeitsspitze zu Ernte und Bestellung, die ihrerseits als Rechtfertigung für den zu frühen Beginn der Weizenbestellung dient. Um den Greeningvorgaben zu genügen, wurde vielerorts der Stoppelweizen wieder durch Wintergerste ersetzt. Von der Rückkehr der Wintergerste profitiert der Raps erheblich, weil dieser zeitgerechter mit mehr Sorgfalt und in ein weniger strohiges Saatbett gedrillt werden kann. Trotzdem erreicht er im Beispiel keine 40 dt/ha mehr: Nach jahrzehntelanger enger Fruchtfolge verzeichnen die Standorte eine zunehmende Rapsmüdigkeit, die weder durch mehr Pflanzenschutz und schon gar nicht durch mehr Stickstoff ausgeglichen werden kann.

Mit dieser Standardfruchtfolge kann der Beispielsbetrieb im Mittel mit einer DAL um 470 € rechnen. Die Humusbilanz ist aufgrund der vielen Ernterückstände deutlich positiv, die N-Bilanz mit lediglich +23 kg N/ha in einem sehr umweltfreundlichen Bereich, pflanzenbaulich gesehen jedoch in einem eher besorgniserregenden. Denn erreicht wird diese durch den sehr geringen N-Überhang von lediglich 7 kg bei Winterweizen. Bei Rapsvorfrucht und Nmin-Gehalten von 55 kg Nmin in 0–90 cm darf dieser mit lediglich 166 kg N/ha gedüngt werden. Auch die N-Zufuhr bei Raps und Gerste erscheint sehr knapp!


10 dt/ha weniger Korn oder 2 % weniger Protein

Das nach der Düngeverordnung maximal erlaubte Düngungsniveau liegt in den hier beschrieben Fruchtfolgen um mindestens 20–30 kg unter dem Niveau, das bisher in der Praxis üblich war. Das ist auch so gewünscht, der geringerer N-Input ist ja ein Instrument der neuen Düngeverordnung, um den N-Überhang und damit den N-Austrag zu verringern. Würde der Weizen tatsächlich 20–30 kg N/ha weniger entziehen, bedeutet das rein rechnerisch bei einem Ausgangsniveau von 80 dt/ha A-Weizen mit 13 % Protein: entweder 8–12 dt/ha weniger Korn oder 1,7 bis 2,5 % weniger Rohprotein.

Sollen die (Kornstickstoff-) Erträge mittelfristig nicht um bis zu 10–15 % einbrechen, muss das Anbauverfahren Weizen zwei Herausforderungen stemmen:

  • Die N-Verwertungseffizienz ist durch Genetik und Anbau zu steigern. 10 (–15) kg N/ha mehr Korn-N-Ertrag bei gleichem Stickstoffangebot sind allein über die Sortenwahl zu erreichen. Zu den 10 Sorten mit der höchsten N-Effizienz gehören nach der Beschreibenden Sortenliste Neuzulassungen wie NORDKAP, Kashmir und die Hybride HYVENTO ebenso wie die älteren Sorten GENIUS und JB Asano. Dazu kommt der Pflanzenbau: Anbaumaßnahmen, die die Leistungsfähigkeit der Bestände steigern, erhöhen auch den Kornstickstoffertrag und entlasten die N-Bilanz, Ökonomie und Ökologie stehen hier also nicht im Widerspruch.
  • Ene verbesserte Stickstoffeffizienz macht auf lange Sicht jedoch nur Sinn, wenn die höheren Entzüge den N-Pool der Böden nicht immer weiter absenken. Deshalb sind die Nährstoffverluste, wie von der DüVO ja auch angestrebt, in der o. g. Größenordnung zu verringern. Dazu dient innovative Technik, von der Gülleinjektion bis hin zur teilflächenspezifischen oder besser platzierten Mineraldüngung, aber auch Fruchtfolgen, die die Spielräume der N-Versorgung erweitern.

Vierfelderfruchtfolge; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Vierfelderfruchtfolge; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Der Düngeverordnung ein Schnippchen schlagen

Sommerungen – insbesondere auch Mais, Zuckerrüben und Hafer – nutzen den bodenbürtigen Stickstoff besonders effizient. Bei späten Hackfrüchten kommt der -Bedarf dem zeitlichen Verlauf der Mineralisierung entgegen. Beim Hafer ist es das überaus leistungsfähige Wurzelwerk. Auch Leguminosen nehmen zukünftig wieder mehr Raum in unseren Fruchtfolgen ein. Ackerbohnen z. B. assimilieren während der Vegetation mit ihren Symbionten etwa 5 kg Stickstoff je dt Kornertrag aus der Luft (Körnererbsen 4,4 kg, Sojabohnen 5,3 kg). Das sind bei den hier getroffenen vorsichtigen Ertragsannahmen 40 kg mehr als der Entzug. Über die Vorfruchtkorrektur werden davon lediglich 10 kg N/ha angerechnet, der Rest erhöht den N-Pool des Bodens, sofern die Auswaschung durch eine passende Nachfrucht unterbunden wird.

Wenn beim „Dry-Farming“ gezielt weniger leistungsfähige Extensivkulturen angebaut werden, um knappes Wasser für die Hauptfrüchte sparen, ist eine solche Strategie auch im Hinblick auf Stickstoff denkbar. Denn Hafer, Braugerste oder Dinkel kommen mit weniger N-Düngung aus, als von der Düngeverordnung zugestanden. Benötigt Qualitätsweizen – z. B. aufgrund extremer Witterungsverhältnisse – verordnungskonform 10 % mehr Stickstoff, kann dieser bei Extensivfrüchten ohne Nachteil abgezogen werden, die Hoftorbilanz bleibt im Lot!


Vierfelderfruchtfolge mit Hafer und Ackerbohnen; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Vierfelderfruchtfolge mit Hafer und Ackerbohnen; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Das Übel an der Wurzel packen

Aufgrund pilzlicher Fruchtfolgekrankheiten stagnieren die Rapserträge vielerorts. Im vierjährigen Abstand liefert der selbstunverträgliche Raps höhere und stabilere Erträge – bei gleichzeitig geringeren Anbaukosten. Wenn die oben beschriebene dreifeldrige Fruchtfolge erweitert wird, dann idealerweise um Sommerungen. Denn mit diesen sind winteranuelle Ungräser wie insbesondere Ackerfuchsschwanz wirkungsvoll zurückzudrängen.

Die Tabellen 2 und 3 untersuchen zwei Fruchtfolgen mit Sommerungen zwischen dem Rapsweizen und der abtragenden Gerste.

  • Wo in geeigneten Klimaräumen Mais selbst genutzt bzw. lukrativ vermarktet werden kann, war dieser mit zunehmender Verbreitung der Biogasanlagen eine große Bereicherung in den Marktfruchtregionen. Auch aufgrund der höheren und stabileren Erträge in dieser gesünderen Fruchtfolge steigt die Direkt- und Arbeitskostenfreie Leistung (DAL) trotz weniger hohen Rapsanteilen sogar noch etwas an. Vorteile wie geringere Witterungsrisiken, bessere Feldhygiene und bessere Arbeitsverteilung sind dabei noch gar nicht mitberücksichtigt. Die rechnerische Stickstoffbilanz ist hier sogar bei 0 zurückzuführen v.a. auf die sehr hohen Entzüge des Silomaises. Noch weiter wird die Fruchtfolge, wenn zwischen Mais und Gerste eine zweite Getreidekultur eingebaut wird, z. B. Roggen- oder Triticale-GPS bzw. in Marktfruchtbetrieben ein zweites Mal Winterweizen.
  • Hafer und Ackerbohne statt Mais können in der DAL mit obiger Fruchtfolge nicht ganz mithalten, sind aufgrund der zu erwartenden höheren Erträge der anderen Fruchtfolgeglieder jedoch wettbewerbsfähig mit der dreifeldrigen Winterungsfruchtfolge. Zu berücksichtigen ist auch der Beitrag dieser Fruchtfolge zu weniger Bodenverdichtung und Erosion sowie die Anreicherung von Humus und damit für andere Früchte mobilisierbaren Stickstoff (Nmob) – alle drei Aspekte sind hier noch nicht bewertet. Dazu kommt: Auf gut Wasser führenden Standorten und bei entsprechenden Nutzungs- und Vermarktungsbedingungen sind Hafer und Leguminosen auch selbst wirtschaftlich deutlich lukrativer, als hier vorsichtig unterstellt. Weil beide Früchte selbstunverträglich sind, stehen sie am besten im Wechsel, also nur alle acht Jahr nach sich selbst. Wenn jedes Jahr Ackerbohnen oder alternativ Erbsen geplant sind, muss die Fruchtfolge um mindestens ein weiteres Glied erweitert werden.

Fünfelderfruchtfolge; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Fünfelderfruchtfolge; Zur besseren Ansicht bitte anklicken.
Zuletzt noch zu einer fünffeldrigen Fruchtfolge mit Rüben, Raps, zweimal Weizen und Gerste. Mit 40 % Blattfrüchten, 20 % Sommerung und einer nematodenreduzierenden Zwischenfrucht ist diese Fruchtfolge pflanzenbaulich, wirtschaftlich und ökologisch sehr ansprechend. Mit nur einem Jahr Anbaupause ist Weizen zwar grundsätzlich immer noch durch Schwarzbeinigkeit bedroht. Aufgrund der geringen Bodentemperaturen zur Aussaat des Rübenweizens dürfte diese Fruchtfolgekrankheit hier jedoch keine Probleme bereiten. Wechselweizen nach späten Rüben hat den Vorteil, dass er bei ungünstiger Herbstwitterung problemlos auch im Frühjahr gesät werden kann, um Bodenverdichtungen zu vermeiden. Wie in allen Beispielen steht vor Raps auch hier eine frühe Wintergerste, die Zeit genug lässt für ein optimales Strohmanagement. Weil – im vierjährigen Abstand zu Raps – eine multiresistente Ölrettichsorte zum Einsatz kommt, können dank dieser die leistungsfähigsten NT-Zuckerrübensorten angebaut werden.


Mehr Ertrag und Fruchtbarkeit mit Zwischenfrüchten

Erweiterte Fruchtfolgen ermöglichen mehr Zwischenfruchtanbau, der seinerseits zu einer höheren Bodenfruchtbarkeit, besseren Ackerhygiene und Pflanzengesundheit beiträgt. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass der Zwischenfruchtanbau auf den meisten Standorten keinen negativen Einfluss auf die Wasserversorgung der Folgekultur hat. Im Gegenteil, die verbesserte Bodenstruktur erhöht die Wasserkapazität des Standorts und damit die Nutzung der Winterniederschläge.

Im Hinblick auf die Novellierung der Düngeverordnung sind Zwischenfrüchte mehrdimensional zu bewerten: Zum einen erweitern die Möglichkeiten der Stickstoffzufuhr in die Fruchtfolge: Sie dürfen mit 60 kg N/ha organisch gedüngt werden. Davon sind im Anbaujahr 30 kg/ha zu bilanzieren, 10 % der Gesamtmenge sind bei der Folgefrucht in Abzug zu bringen, 20 kg N/ha stehen der Nachfrucht zur Verfügung. Weil ein gelungener Zwischenfruchtbestand jedoch bis zu 100 kg N/ha aufnimmt, verringert er wirkungsvoll Nährstoffauswaschungen und erhöht stattdessen über den Aufbau von Nährhumus den N-Pool des Bodens. Anders als Dauerhumus, steht dieser nach Mineralisierung den Folgefrüchten zur Verfügung, erhält also die dringend benötigte Nmob-Kapazität des Standorts. Eine Humusbilanz über die Fruchtfolge von beispielsweise + 200 kg/ha steht für eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes von 116 kg/ha . Bei einem C/N-Verhältnis des Nährhumus von 1:15 werden dem Nmob-Vorrat damit knapp 8 kg N/ha zugeführt, die zusätzlich aus der Nachlieferung zur Verfügung stehen.


Fazit

Aufgelockerte Fruchtfolgen sind vielerorts nicht mit wirtschaftlichen Nachteilen verbunden, wenn höhere und stabilere Erträge etwa des Körnerrapses, eine höhere Produktqualität, weniger Pflanzenschutz und arbeitswirtschaftliche Vorteile bewertet werden. Die
Novellierung der DüVO ist ein Grund mehr, die bisherige Fruchtfolge auf den Prüfstand zu stellen. Denn weitere, gesündere Fruchtfolgen führen zu einer höheren N-Effizienz und schaffen zusätzliche Spielräume bei der Pflanzenernährung.

Sven Böse

1 Humus wird über den C-Gehaltes des Bodens bestimmt. Die Umrechnung unterstellt einen C-Gehalt der organischen Substanz von 58 % (C-Gehalt x 1,724 = Humusgehalt



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