Das Projekt EVA III - Versuchsstandort Trossin / Sachsen

Titel:
Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen zur Biogasproduktion unter verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands – Phase III, kurz EVA III

Teilprojekt 1:
Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen für Energiepflanzen im Fruchtfolgeregime auf D-Süd-Standorten (Versuchsstandort Trossin, Nordsachsen)

Projektlaufzeit:
04/2013 – 11/2015

Projektziele:

• Weiterführung des umfangreichen bundesweiten Energiefruchtfolgeprojektes EVA zur Datensicherung
• Erprobung standortangepasster Energiefruchtfolgen zur Biogaserzeugung mit nachhaltigen Alternativen zu Mais
• Darstellung einer Vielfalt an geeigneten Energiepflanzen unter bestimmten Boden- und Klimabedingungen
• Datensammlung zu Ertragsdaten, Gasbildungspotenzial und Wirtschaftlichkeit
• Prüfung ökologischer Parameter (Stichworte: Biodiversität, Stickstoff- und Wasserhaushalt)
• Anbauoptimierung und Ableitung von Praktikerempfehlungen

Projektergebnisse:

Ertragsniveau auf D-Standort in Sachsen:

• Ertraglich schnitten Anbausysteme mit Mais (Ø 138 dt TM/ha), Futterhirsen (Ø 181 dt TM/ha) und Biogasrüben (Ø 151 dt TM/ha) am besten ab.
• Wintergetreideganzpflanzen erreichten zwar nur ein mittleres Ertragsniveau von 50 – 95 dt TM/ha, zeigten aber die geringsten witterungsbedingten Ertragsschwankungen über alle Versuchsjahre. Zu den stresstolerantesten Getreidearten zählten Winterroggen, auch im Gemenge mit Winterwicke (Wickroggen), und Wintertriticale.
• Die Leistung der Ackerfuttermischung war schnittmengenabhängig. Die höchsten Trockenmasseerträge wurden bei 4 Schnitten pro Jahr erzielt (intensives Schnittregime).
• Zweikultursysteme mit Mais verzeichneten signifikante Mehrerträge zwischen 20 Prozent und 45 Prozent im Vergleich zum Hauptfruchtanbau. Bei der Wirtschaftlichkeit zeigten sich jedoch keine Vorteile.

Abreifeverhalten:

• Qualitativ hochwertige Silagen lassen sich nur mit Trockensubstanzgehalten des Erntegutes zwischen 28 Prozent und 35 Prozent (Futter, Mais, Sorghum) bzw. 35 Prozent und 40 Prozent bei den meisten Getreidearten erzeugen. Überwiegend trockene Witterungsbedingungen führten zur guten Abreife fast aller erprobten Fruchtarten. Teilweise wurden sogar zu hohe TS-Gehalte gemessen.

Gasbildungspotenzial:

• Das Methanbildungspotenzial der erprobten Fruchtarten korrelierte in einem sehr hohen Maße signifikant zum Trockenmasseertrag. Die höchsten Methanhektarerträge liefern Mais, Sorghum, Rüben und Getreide.

Ökologische Parameter (Stickstoff- und Wasserhaushalt):

• Die ermittelten Nachernte-N_min-Gehalte des Versuchszeitraums lagen je nach Fruchtart und Versuchsjahr zwischen 5 und 60 kg N/ha
  (0 – 60 cm Bodentiefe) und sind im geringen bis mittleren Bereich einzustufen. Nicht erreichte Ertragserwartungswerte und somit die Nicht-Ausschöpfung gedüngter Stickstoffmengen waren die Hauptursache erhöhter N_min-Werte nach Aberntung einer Fruchtart. Als weitere Ursachen können produktionstechnische Maßnahmen (Bodenbearbeitung) und eine starke Mineralisationsleistung in den mild-feuchten Herbsten angegeben werden. Die größten Mengen des auswaschungsgefährdeten Nitrats wurden bei fehlender Begrünung festgestellt. Eine Reduktion der N-Düngermenge um 25 Prozent brachte bei Fruchtarten mit unterdurchschnittlichem Ertragsniveau eine Verringerung der Nachernte-N_min-Gehalte bis zu 70 Prozent. Bei Beständen mit einem standortüblichen oder darüber liegenden Ertragswert gab es, mit Ausnahme von Mais, keine Unterschiede zwischen den beiden Düngevarianten (normal gedüngt, 75 Prozent der optimalen fruchtartenspezifischen Düngermenge) in Bezug auf die N_min-Gehalte.
• Die ermittelten Bodenfeuchten nach Aberntung der Winterkulturen richteten sich nach dem spezifischen Wasserbedarf einer Fruchtart, der genutzten Vegetationszeit und den vorherrschenden Witterungsbedingungen. Um so später im Vegetationsverlauf eine Kultur geerntet wurde, desto mehr zehrte sie an den Bodenwasservorräten. In Bezug zur gebildeten Biomasse (Wassernutzungseffizienz) schnitten Welsches Weidelgras und Wintergerste am schlechtesten ab. Bei Vergleich der Sommerbestände (C4-Pflanzen) zehrten Sorghumhirsen aufgrund eines ausgedehnteren Wurzelsystems stärker an den Wasserreserven als Mais. Die Bodenfeuchtemessungen bei Zweikulturnutzung ergaben, dass der Zweitfrucht bis zu 40 Prozent weniger Wasser während der Etablierungsphase zur Verfügung stand im Vergleich zur Hauptfruchtstellung.

Wirtschaftlichkeit:

• Die Jahreswitterung hat einen erheblichen Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit der einzelnen Kulturen.
• Mais und Sorghum bicolor erzielten Deckungsbeiträge bis zu
  1500 €/ha. Die Sorghumhirsen tolerierten auftretende Trockenstressperioden besser als Mais und konnten demzufolge höhere mittlere Deckungsbeiträge erzielen.
• Für Getreide-GPS waren es schwierige Versuchsjahre (winterliche Frostperioden mit Blattverlusten, starker Schädlingsbefall, ungünstige Aussaattermine und -bedingungen, Frühjahrstrockenheit). Dadurch waren zusätzliche kostenverursachende Pflegemaßnahmen notwendig.
• Bei der mehrjährigen Ackerfuttermischung konnten die im Ansaatjahr anfallenden Etablierungskosten trotz Trockenmassen >130 dt/ha erst im 2. Hauptnutzungsjahr ausgeglichen werden. Das gewählte intensive Schnittregime mit 3 – 4 Schnitten pro Jahr verursachte hohe Arbeitserledigungs- und Düngekosten.
• Eine um 25 Prozent reduzierte Düngung hatte im Mittel einen 25 Prozent niedrigeren Gewinn im Vergleich zur optimalen Düngung zur Folge.
• Der wirtschaftliche Mehraufwand beim Anbau von 2 Kulturen innerhalb einer Vegetationsperiode konnte sowohl mit Mais als auch mit Sorghum als Zweitfrucht nicht bzw. nur geringfügig gewinnbringend gedeckt werden.