BioSKG: Wirkung einer Schwefeldüngung auf Klee- und Luzernegrasbestände im Biolandbau des oberösterreichischen Alpenvorlandes

Projektleitung

Daniel Lehner

Forschungseinrichtung

HBLFA Raumberg-Gumpenstein

Projektnummer

101154

Projektlaufzeit

14.03.2016 - 30.04.2022

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

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Allgemeine Projektinformationen

Projektziele

Praxisrelevanz

Berichte

Allgemeine Projektinformationen

Abstract (deutsch)

Das Hauptziel dieser Untersuchung ist, zu überprüfen ob und in welcher Höhe eine zusätzliche Versorgung mit Schwefel bei Futterleguminosen notwendig ist, um so den Ertrag zu optimieren. Der Schwerpunkt der untersuchten Kulturen liegt dabei auf Rotklee und Luzerne sowie deren jeweilige Mischung mit Gräsern.
Die Kultivierung von Futterleguminosen stellt eine wichtige Säule in der Biologischen Landwirtschaft zur Gewinnung von qualitativ hochwertigen Futtermitteln dar und garantiert in weiterer Folge auch eine wertvolle Quelle von Protein in der Tierernährung. In der Fruchtfolge – vor allem auch in reinen Ackerbaubetrieben - leistet Klee- und Luzernegras einen wesentlichen und wichtigen Beitrag zur Bodenverbesserung, Nährstoffversorgung und Beikrautregulierung. Darüber hinaus wird durch eine ausgeglichene Versorgung der Pflanzen mit Schwefel auch eine effiziente Verwertung von Stickstoff und somit ein gleichmäßiges Wachstum gewährleistet. Winterweizen zählt nach wie vor zu einer wichtigen Marktfrucht im Bio-Ackerbau und eine optimale Nährstoffversorgung über die Fruchtfolge bildet die Grundlage für optimale Erträge und gute Qualitäten. Wenn durch eine Schwefeldüngung des Klee- und Luzernegrases die Entwicklung und Erträge verbessert werden kann, ist auch von einer besseren N-Fixierleistung der Legumionsen auszugehen, die sich idealerweise im Rohproteinertrag des Winterweizen wiederspiegelt.

Schlagwörter (deutsch)

Leguminosen, Schwefel, Winterweizen, Fruchtfolge, Kleegras

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Effect of sulfur fertilization on red clover and alfalfa swards in organic farming of the Upper Austrian alpine foothills

Abstract (englisch)

The main objective of this trial is to improve the supply of fodder legumes with sulfur an thus increasing the yield. The focus hereby lies on clover and alfalfa and their respective mixtures with grasses. The cultivation of fodder legumes plays an important role in organic agriculture for growing high quality fodder and thus guarantees a valuable source of protein in animal nutrition. In crop rotation - especially in arable farming - they contribute significantly to soil conditioning, nutrition and weed regulation. Furthermore, by a balanced supply from plants with sulfur a efficient utilization of Nitrogen an therefore a uniform growth can be ensured.
Moreover, it is thus ensured by a balanced supply of the plants with sulfur as well as efficient utilization of nitrogen and uniform growth. Winter wheat is still a important cash crop in organic farming and a optimal nutrition by crop rotation is the basis for optimum yields and good qualities. If the development and yields can be improved by a sulfur fertilization of clover and alfalfa, also a presumed better N-fixation of legumes that ideally are reflected in crude protein of winter wheat.

Projektziele

Der Anbau von Leguminosen stellt in der Bio-Landwirtschaft einen zentralen Standpunkt dar. Zum einen sind Leguminosen ein wichtiger Bestandteil der Fruchtfolge, speziell in viehlosen Ackerbaubetrieben, durch ihre Fähigkeit Stickstoff in Symbiose mit Knöllchenbakterien zu binden und somit den Mangel an Nährstoffen auszugleichen und ihn für Folgekulturen nutzbar zu machen. Zum anderen hat sie im Ackerbau zur Unkrautunterdrückung einen wichtigen Stellenwert und trägt in ihren Eigenschaften als Tiefwurzler zum Humusaufbau und einem guten Bodengefüge bei. Nebenbei bewirkt diese Eigenschaft auch eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit – eine Eigenschaft, die angesichts des fortschreitenden Klimawandels nicht zu vernachlässigen ist. Darüber hinaus werden Futterleguminosen als qualitativ hochwertige Quellen für Protein im Grundfutter herangezogen und tragen somit zur geschlossenen Kreislaufwirtschaft bei. Weiters ist Schwefel an der Bildung essentieller Aminosäuren beteiligt und stellt dadurch einen wichtigen Bestandteil in der Qualität von Futtermitteln dar.
Für das Wachstum, die Qualität und einen dementsprechenden Ertrag sowie effizienter Nutzung von Stickstoff ist Schwefel sehr bedeutend. Als einer von sehr wenig Nährstoffen kann Schwefel durch die Pflanze auf zwei verschiedenen Wegen aufgenommen werden. Nicht nur ausschließlich über die Wurzeln als Sulfat, sondern auch über die Blätter in gasförmiger Form aus der Luft.
Nicht nur der Trockenmasseertrag und die Aufnahme von Stickstoff, sondern auch für die Bindung von Luftstickstoff wird durch Schwefel positiv beeinflusst. Um einen optimalen Wachstumsverlauf zu garantieren, werden bis zu 60 kg Schwefel pro Hektar benötigt. Dies variiert jedoch nicht nur nach Bodentype, auch die jeweilige Witterung hat einen Einfluss auf die Verfügbarkeit von Schwefel. Da insbesondere durch die Einführung der Rauchgasfilterung der Eintrag von Schwefel aus Verbrennungsprozessen über die Atmosphäre in den Boden stark zurückgegangen ist, sollte hier die entstehende Mangelsituation über eine zusätzliche Düngung ausgeglichen werden. Der positive Effekt einer Schwefelgabe lässt sich meist auch noch in der Folgekultur nachweisen in Form eines erhöhten Ertrags.

Praxisrelevanz

Kleegras ist das Rückgrat einer jeden Bio-Fruchtfolge und hat somit im Bio-Ackerbau einen sehr hohen Stellenwert. Gerade am Gemischtbetrieb ist das Kleegras, neben der postiven Wirkung auf den Boden und die nachfolgenden Kulturen, auch ein wichtges Grundfutter für die Wiederkäuerernährung. Dieser Versuch soll einen Beitrag dazu leisten, die Fruchtfolge am Bio-Betrieb weiter zu optimieren und gleichzeitig ein hochwertiges Futtermittel zu gewinnen.

Berichte

Abschlussbericht , 15.04.2022

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden im Feldfutterbau der Einsatz von elementarem Schwefel in unterschiedlichen Düngungsstufen geprüft. Es zeigten sich teilweise signifikante Effekte, wobei diese insbesondere bei den Erträgen der Nachfrucht (Winterweizen) auftraten. Bei den Erträgen von Rotklee, Rotkleegras, Luzerne und Luzernegras wurden numerische Ertragsunterschiede zwischen den Düngungsvarianten festgestellt. Bei der Interpretation der Ergebnisse muss berücksichtigt werden, dass eine trockene und sehr warme Witterung während der beiden Vegetationsperioden vorherrschte, wodurch von einer eingeschränkten Verfügbarkeit des S-Düngers ausgegangen werden kann. Bei der Nachfrucht Winterweizen zeigten sich, in Abhängigkeit von der Vorfrucht (Rotklee, Rotkleegras, Luzerne bzw. Luzernegras), Ertragseffekte.

Berichtsdateien

AB BioSKG ergänzt.pdf

Abstract (deutsch)

Futterleguminosen stellen das zentrale Element einer Biologischen Fruchtfolge dar. Schwefel erfüllt dabei wichtige Aufgaben im Kreislauf der Futterleguminosen. Einerseits um die Stickstofffixierung zu erbringen und andererseits zur Proteinbildung. Neben den Leistungen zur Fruchtfolge ist Kleegras Eiweißlieferant für Wiederkäuer und kann zum Schließen der Eiweißlücke beitragen. Da sich in den letzten Jahrzehnten die Schwefel-Immissionen aus Umweltschutzgründen reduzierten, tritt bei Kulturen wie Leguminosen teils Schwefelmangel auf. Um die Notwendigkeit einer Zusatzdüngung zu prüfen, wurde 2017-2019 in Versuchen im oberösterreichischen Alpenvorland die Auswirkung der Düngung mit Elementarschwefel auf Ertrag und Inhaltsstoffe untersucht. Geprüft wurden Düngestufen mit 40 kg/ha und 80 kg/ha Schwefel bei Rotklee, Rotkleegras, Luzerne und Luzernegras. Im ersten Jahr zeigte Luzerne mit einem Ertrag von 7.692 kg TM/ha und Luzernegras mit 7.921 kg TM/ha bei einer Düngung mit 40 kg S/ha die beste Wirkung, ohne signifikante Unterschiede zu den anderen Düngestufen. Bei Rotklee (10.213 kg TM/ha) und Rotkleegras (10.293 kg TM/ha) zeigte eine Düngung mit 80 kg S/ha die höchste Wirkung, auch nicht signifikant. Die niedrigen Erträge bei Luzerne im ersten Jahr sind auf verlangsamte Jugendentwicklung zurückzuführen, steigerten sich aber im zweiten Jahr signifikant. Die Gesamtauswertung zeigte keine statistisch abzusichernden Mehrerträge, es wurden wieder bei Luzerne mit 40 kg S/ha mit 12.039 kg TM/ha und 1.970 kg XP/ha die höchsten Werte erreicht. Auch bei Rotklee (9.297 kg TM/ha und 1.430 kg XP/ha) und Rotkleegras (9.519 kg TM/ha und 1.422 kg XP/ha) änderte sich die Reihenfolge nicht. Die Erträge bei Rotklee brachen im zweiten Jahr signifikant ein aufgrund von Trockenheit und Hitze, damit konnte die Luzerne besser umgehen. Über längere Dauer fehlende Niederschläge und hohe Temperaturen waren der Hauptgrund für das Fehlen signifikanter Unterschiede. Diese Ursachen wurden bereits in anderen Versuchen festgestellt. Ähnlich waren die Ergebnisse der Nachfrucht Winterweizen. Die getesteten Futterleguminosen hatten keinen signifikanten Einfluss darauf. Der höchste Ertrag wurde dabei nach Luzerne mit 4.510 kg TM/ha in Lambach erreicht. Der Einfluss der Leguminosenmischung auf den XP-Ertrag bei Weizen war signifikant. Dieser betrug nach Luzerne 669 kg XP/ha, nach Luzernegras 658 kg XP/ha. Nach Rotklee wurden 595 kg XP/ha erreicht und nach Rotkleegras 589 kg XP/ha.

Abstract (englisch)

Forage legumes are the central part of organic crop rotations. Sulphur fulfils important tasks in the cycle of forage legumes. On one hand to provide the desired nitrogen fixation and on the other hand for protein formation. In addition to its performance in crop rotation, clover-grass is a protein supplier for ruminants and can contribute closing the protein gap. Since sulphur emissions have been reduced in recent decades for environmental reasons, sulphur deficiency sometimes occurs in certain crops such as legumes. In order to test the necessity of supplementary fertilisation, the effect of fertilisation with elemental sulphur on yield and content was investigated in trials from 2017-2019 in the Alpine foothills of Upper Austria. Fertilisation levels of 40 kg/ha and 80 kg/ha sulphur were tested for red clover, red clover grass, lucerne and lucerne grass. In the first year, lucerne with a yield of 7,692 kg DM/ha and lucerne grass with 7,921 kg DM/ha showed the most effect with a fertilisation of 40 kg S/ha, without showing significant differences to the other fertilisation levels. For red clover (10,213 kg DM/ha) as well as red clover grass (10,293 kg DM/ha) a fertilisation with 80 kg S/ha showed the highest effect, also not significant. The low yields of lucerne in the first year were due to the slow juvenile development of the species but increased significantly in the second year. The overall evaluation did not show any statistically reliable higher yields, but again the highest values were achieved with lucerne at 40 kg S/ha with 12,039 kg DM/ha and 1,970 kg XP/ha. The order did not change for red clover (9,297 kg DM/ha and 1,430 kg XP/ha) and red clover grass (9,519 kg DM/ha and 1,422 kg XP/ha). The yields of red clover dropped significantly in the second year due to drought and heat, which alfalfa was better able to cope with. The lack of rainfall over a longer period and high temperatures were the main reasons for the lack of significant differences. These causes had already been found in other trials. Results for the subsequent crop winter wheat were similar. The tested forage legumes had no significant influence on the subsequent crop. The highest yield was achieved after lucerne with 4,510 kg DM/ha at Lambach. Influence of the forage legume mixture on XP yield of wheat was significant. This was 669 kg XP/ha after lucerne and 658 kg XP/ha after lucerne grass. After red clover, 595 kg XP/ha were achieved and after red clover grass 589 kg XP/ha.

Autor/innen

Lehner, D.