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Auf Sandstandorten mit wenig Niederschlägen in der Zeit von April bis Juni lässt sich die Forderung nach weiten, vielfältigen Fruchtfolgen nicht umsetzen: Viele Kulturarten kommen mit diesen Bedingungen nicht zurecht. Michael Baumecker, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin, erläutert Möglichkeiten der Fruchtfolgegestaltung für diese schwierigen Standorte.
In den vergangenen 30 Jahren ist es zu Veränderungen in den klimatischen Bedingungen gekommen, die Folgen für die landwirtschaftliche Nutzung der Böden haben. Der deutliche Anstieg der Lufttemperatur (Abb. 1) hat besonders die Niederschlagsverteilung in der verlängerten Vegetationsperiode verändert. Das höhere Wasserdampfspeichervermögen der Atmosphäre führt einerseits zu längeren Phasen ohne Niederschläge und andererseits zu verstärkt auftretenden Niederschlagsereignissen mit Starkregen.
Die Sicherheit des Anbaues landwirtschaftlicher Kulturen hat durch die Zunahme dieser Extreme deutlich abgenommen. Das verstärkte Auftreten von längeren Trockenphasen besonders im April und Mai, die sich teilweise bis in den Juni erstrecken, machen den Anbau von großkörnigen Leguminosen, Kartoffeln, Winterraps und Sommergetreide unwirtschaftlich. Damit sind die Möglichkeiten, vielfältige Fruchtfolgen zu etablieren, stark eingeschränkt. Was kann noch funktionieren? Sortenversuche zu Wintergetreide und Silomais am Versuchsstandort Thyrow sollten diese Frage beantworten. Die Ergebnisse der Jahre 2019 bis 2023 werden hier diskutiert.
Standortbeschreibung Thyrow
Der Versuchsstandort Thyrow liegt 30 km südwestlich von Berlin und repräsentiert typische Anbaubedingungen der Norddeutschen Jungmoränenlandschaften. Er liegt im Boden-Klima-Raum der trocken-warmen diluvialen Böden des Ostdeutschen Tieflandes, wo Bodenzahlen von unter 40, oft auch unter 30, weit verbreitet sind. In Richtung Osten macht sich der Einfluss kontinentaler Luftmassen zunehmend bemerkbar.
Thyrow befindet sich am südlichen Rand des Teltow, einer weichselzeitlichen Grundmoränenplatte. Am Standort dominiert die Bodenform Fahlerde-Braunerde aus Sand über tiefem Lehm. Typisch für Grundmoränen variiert die Schichtgrenze zwischen Sand und Lehm sehr stark (< 60 bis > 200 cm), wodurch kleinräumige Unterschiede im Wasser- und Nährstoffhaushalt besonders im Unterboden bestehen (Tab. 1). Die nutzbare Feldkapazität (nFK) im effektiven Wurzelraum (60–80 cm Tiefe) schwankt zwischen 60–150 mm. Der ton- und humusarme Oberboden ist durch Nährstoffverlagerung, Versauerung und Verschlämmung gefährdet.
Aufgrund des geringen Wasserspeichervermögens des Bodens unterliegen die Erträge am Standort Thyrow einer hohen witterungsbedingten Variabilität. Die klimatische Wasserbilanz im Sommerhalbjahr ist negativ. Ertragslimitierend wirkt sich das insgesamt geringe Wasserangebot von 532,6 mm aus, wobei besonders die geringen Niederschläge im Zeitraum April bis Juni zu jährlichen Ertragsdepressionen führen.
Hybridroggen bringt bei den Getreiden die höchsten Erträge
In dem Versuch zeigten die Ertragsniveaus von Wintergerste, Winterweizen und Winterroggen in den letzten fünf Jahren, dass Jahreseffekte zu großen Differenzen führten (Abb. 2). Das Ertragsniveau nimmt in den letzten fünf Jahren tendenziell ab, eine Ausnahme bildet die Wintergerste (dargestellt durch die Trendlinien).
In den Sortenversuchen mit Wintergerste wurden mittlere Erträge um 50 dt pro Hektar geerntet, bei einer vergleichsweise stabilen Reaktion auf die Jahreseffekte. Bei dem starken Trockenstress der Jahre 2020 und 2022 sind allerdings auch hier Ertragsausfälle von 30 % festzustellen.
Der Anbau von Winterweizen auf leichten Sandböden unter 30 Bodenpunkten ist zwar möglich, allerdings ist das Ertragsniveau mit 40 dt/ha niedrig. Auch beim Weizen zeigt sich, dass ausbleibende Niederschläge die Ertragsbildung stark beeinträchtigen und Ertragsreduzierungen von bis zu 30 % auftreten können.
Winterroggen, die am besten an diese Standortbedingungen angepasste Kulturart, hat in den letzten Jahren mit einem mittleren Ertragsniveau von mehr als 50 dt/ha die höchsten Erträge gebracht. Doch selbst bei Roggen zeigt sich eine tendenzielle Abnahme der Erträge um etwa 10 %. Und dies einhergehend mit großen jährlichen Schwankungen, die bis zu 40 % betragen können. In den betrachteten Jahren traten gesicherte Unterschiede im Kornertrag zwischen Winterroggenhybridsorten und Populationssorten auf (Abb. 3). Im Mittel der Jahre wurden bei gleicher Intensität mit den Hybridsorten circa 20 % mehr geerntet. Diese Differenz wurde auch in den ertragsschwachen Jahren festgestellt.
Auch Silomais funktioniert an diesem Standort
Neben den Wintergetreidearten werden am Standort Thyrow auch seit vielen Jahren Silomaissorten geprüft. In den Sortenversuchen zum Silomais kommt der Mais mit den höheren Temperaturen und der oft ungünstigen Niederschlagsverteilung recht gut zurecht.
Die Ergebnisse der Jahre 2019 bis 2023 in Abb. 4 zeigen, dass sich der TM-Ertrag zwar tendenziell erhöht, die Trockenjahre 2020 und 2022 mit niederschlagsarmen Sommermonaten allerdings auch hier zu erheblichen Ertragsreduzierungen (bis zu 50 %) führten. Wie aus Tab. 3 ersichtlich, spielt die Reifegruppe einer Sorte dabei keine Rolle: Eine Empfehlung für Sorten mit kurzer oder längerer Vegetationszeit lässt sich aus diesen Ergebnissen nicht ableiten.
Fazit
Was ist auf ertragsschwachen und niederschlagsarmen Standorten möglich und nötig?
Die sich durch den Klimawandel verändernden Anbaubedingungen engen das Kulturartenspektrum auf den sandigen Böden ein. Nur tiefer wurzelnden Kulturen (z. B. Wintergetreide, Mais, Sonnenblumen, Öllein, Luzerne) gelingt es, Phasen ohne Niederschläge zu überstehen und verwertbare Biomasseerträge aufzubauen.
Eine ganzjährige Bodenbedeckung ist unbedingt notwendig. In Zeiträumen zwischen dem Anbau landwirtschaftlicher Kulturen ist der Boden durch den Anbau von Zwischenfrüchten zu schützen. Diese verhindern Erosion durch Wasser und Wind und tragen zur Konservierung der unvermeidbaren Nährstoffüberhänge bei und vermindern Nährstoffverluste durch Verlagerung.
Beim Anbau von Winterroggen haben die Hybridsorten deutliche Vorteile gegen über den Populationssorten. Wintergerste ist auf sandigen Böden vergleichsweise ertragsstabil und kann zur Reduzierung des Anbaurisikos beitragen. Beim Anbau von Winterweizen sind Einzelährentypen zu bevorzugen, da der Ertrag mit Ährendichten von 300 bis 400 Ähren/m² aufgebaut werden muss. Es kommt unter diesen Standortbedingungen zu starken Triebreduktionen. Bei späteren Niederschlägen im Juni, sind diese Sortentypen eher in der Lage, den Ertrag über einen höheren Einzelährenertrag zu bilden.
Bei der Auswahl der Sorten für den Anbau von Silomais lassen sich aufgrund der vorliegenden Ergebnisse keine Empfehlungen für bestimme Sorten bzw. Reifegruppen geben. Tendenziell sind Sorten mit längerer Vegetationszeit von Vorteil, da diese bei Niederschlägen im August noch in der Lage sind, diese zur Biomassebildung zu nutzen.
Schnell gelesen (Kurzfassung):
Die klimatischen Veränderungen der letzten 30 Jahre, insbesondere der Anstieg der Lufttemperaturen und die veränderte Niederschlagsverteilung, haben die Anbausicherheit auf diesen Böden stark beeinträchtigt. Trockenphasen im Frühling und Frühsommer machen den Anbau von Leguminosen, Kartoffeln, Winterraps und Sommergetreide unwirtschaftlich.
Der Versuchsstandort Thyrow, südwestlich von Berlin, repräsentiert typische Anbaubedingungen norddeutscher Sandböden. Hier ist die Wasserverfügbarkeit begrenzt, was zu hohen jährlichen Ertragsschwankungen führt. In den letzten Jahren haben Sortenversuche gezeigt, dass Hybridroggen die höchsten Erträge bringt (und auch deutlich höhere als der Polulationsroggen), gefolgt von Wintergerste und Winterweizen. Dennoch sind die Erträge bei allen Kulturen stark von den jährlichen Niederschlägen abhängig und zeigen mit Ausnahme der Wintergerste eine tendenzielle Abnahme. Wintergerste zeigte sich zudem relativ ertragsstabiler.
Silomais zeigt ebenfalls Potenzial, besonders bei höheren Temperaturen und ungünstiger Niederschlagsverteilung. Auch hier sind jedoch in Trockenjahren erhebliche Ertragseinbußen zu verzeichnen. Eine klare Empfehlung für bestimmte Sorten oder Reifegruppen konnte aus den versuchen jedoch nicht abgeleitet werden.
Auf sandigen, niederschlagsarmen Standorten sind tiefwurzelnde Kulturen wie Wintergetreide, Mais, Sonnenblumen und Luzerne am besten geeignet. Eine ganzjährige Bodenbedeckung ist notwendig, um Erosion zu verhindern und Nährstoffverluste zu minimieren