Inwieweit können Zwischenfrüchte den wertvollen Stickstoff in der Fruchtfolge halten und welchen Effekt hat hier eine Düngung der Zwischenfrüchte? Heiko Gläser, Beratungsgesellschaft für konservierende Bodenbearbeitung/Direktsaat in Sachsen UG, stellt Versuchsergebnisse zu dieser Fragestellung vor.

Es dürfen nur noch 60 kg/ha Gesamtstickstoff bzw. 30 kg/ha Ammoniumstickstoff als Herbstdüngung zu Winterraps, Zwischenfrüchten sowie Wintergerste nach Getreidevorfrucht ausgebracht werden. Ebenso möglich ist die Düngung von neu angelegtem Ackerfutter.  In Sachsen wurde durch die Ausweisung der „Nitratgebiete“ die Herbstdüngung im vergangenen Jahr noch weiter verschärft: Wintergerste darf überhaupt nicht mehr gedüngt werden, Winterraps nur, wenn nachweislich weniger als 45 kg/ha Stickstoff im Boden verfügbar sind. Nur Zwischenfrüchte, die der Futternutzung dienen, dürfen im Herbst gedüngt werden*.

Vorausschauend wurden bereits 2013 Zwischenfruchtversuche mit der Fragestellung zur Düngung durch den Verein Konservierende Bodenbearbeitung/Direktsaat in Sachsen e. V. in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) untersucht. Später unterstützte unsere Beratungsgesellschaft das LfULG bei der Umsetzung des landwirtschaftlichen Gewässerschutzes zur Erreichung der Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie. Dort wurden ebenfalls Praxisdemonstrationen zur Düngung von Zwischenfrüchten angelegt und begleitet.

Herbstdüngung

Eine Herbstdüngung soll die Vorwinterentwicklung der Kulturen unterstützen. Deshalb ist es wichtig, sich nach der Ernte der Hauptkultur ein Bild vom vorhandenen Bodenstickstoff zu machen. Auf Nummer sicher geht man dabei mit einer Bodenuntersuchung. Um eine hohe Biomasseproduktion der Zwischenfrucht sicherzustellen, sollten mehr als 50 kg N/ha zur Verfügung stehen. Ist dies nicht gegeben, ist eine Stickstoffgabe in Form von Gülle oder Gärrest zu empfehlen, insbesondere wenn das Stroh der Hauptkultur auf der Fläche verbleibt.

Wahl der Zwischenfrucht

Die Gefahr einer Herbstdüngung besteht darin, dass der gedüngte Bestand den Nährstoff nicht mehr aufnimmt und sich dieser über Winter in tiefere Bodenschichten verlagert oder ausgewaschen wird. Die Folge sind erhöhte Nitratwerte im Grundwasser.

BILD: Ölrettich, Burgstädt 18.09.2020, links daneben Saatwicke

Bei Zwischenfrüchten ist auch die Zwischenfruchtart entscheidend, die angebaut wird. Kommen Leguminosen zum Einsatz, ist eine Düngung häufig kontraproduktiv. In unseren jährlichen Versuchen am Standort Burgstädt bei Chemnitz konnten in den vergangenen trockenen Jahren vor allem die Leguminosen ohne jegliche Düngung punkten. Das Stickstoffniveau im Boden war 2020 mit 37 kg N/ha limitierend. Zwischenfrüchte wie Kruziferen oder Rauhafer benötigen hingegen eine ausreichende Stickstoffversorgung. Fehlt diese, zeigen die Zwischenfruchtarten Blattaufhellungen und einen kümmernden Wuchs. Die Vorteile wie eine schnelle und zügige Bedeckung der Bodenoberfläche kommen nicht zum Tragen.

Düngezeitpunkt

Wichtig ist, den Zwischenfrüchten über eine möglichst zügige Aussaat nach der Ernte der Hauptfrucht so viel Zeit wie möglich zur Entwicklung zu geben. Eine Düngung vor der Saat ist dann oft nicht mehr möglich und muss stattdessen in den wachsenden Bestand erfolgen. Untersuchungen zu diesem Thema zeigen, dass die N-Aufnahme bei späterer Düngung weniger effizient ist. Am besten schnitt eine geteilte Düngung ab (Abb. 1); hier wurde auch im Frühjahr am wenigsten freier Stickstoff im Boden gefunden (Abb. 2).

In Leubsdorf kam die spätsaatverträgliche Mischung viterra® Schnellgrün Leguminosenfrei mit Senf, Öllein und Leindotter als Mischungspartner zum Einsatz. Gesät wurde ortsüblich Ende August. Gedüngt wurden 60 kg/ha Gesamtstickstoff mit 20 m³/ha Gärrest. Die geteilte Gabe erfolgte jeweils mit 10 m³/ha, früh am 29. August, spät am 28. September.

Düngebedarf im Frühjahr

Der Düngebedarf für die Hauptkultur errechnet sich aus verschiedenen Faktoren: Neben dem tatsächlichen Ertragsniveau hat die Herbstdüngung höchsten Einfluss. Deren verfügbare Stickstoffmenge wird bei Winterraps im Nitratgebiet in voller Höhe angerechnet, was bis zu 30 kg Abzug bedeuten kann. Noch entscheidender ist aber der Stickstoffvorrat im Boden zu Vegetationsbeginn (Nmin).

Abb. 2 zeigt den Einfluss der Düngezeitpunkte im Herbst auf den Bodenstickstoffgehalt zu Vegetationsbeginn. Je später die Düngung erfolgt, desto weniger Stickstoff wird durch die Biomasse aufgenommen, umso höher lag das Niveau im Frühjahr und reduzierte den Düngebedarf direkt. Das Risiko einer Stickstoffauswaschung über Winter steigt zudem bei späterer Düngung.

N-Freisetzung in der Folgefrucht

Die Frage des Zeitpunktes der Freisetzung des Stickstoffs aus der absterbenden Biomasse ist pflanzenbaulich interessant, ist jedoch schwer zu beantworten. Viele Faktoren wie Witterung, Standort oder auch Beschaffenheit des organischen Materials spielen dabei eine Rolle. Bekannt ist, dass die Geschwindigkeit der Freisetzung des gebundenen Stickstoffs in der folgenden Vegetationsperiode vor allem vom C/N-Verhältnis der Biomasse abhängt: Je enger dieses Verhältnis ist, desto schneller wird der Stickstoff wieder freigesetzt. Das C/N-Verhältnis wird zum einen durch den Aussaatzeitpunkt und zum anderen durch die Pflanzenart bestimmt. Leguminosen haben ein eher enges, Kruziferen ein eher weites C/N-Verhältnis. Früh gesät können Zwischenfrüchte wie Rauhafer ein sehr weites Verhältnis erreichen, die Abbaurate der Biomasse verläuft im Frühjahr langsam. Spät gesät haben Sommerzwischenfrüchte wie Phacelia und Leguminosen ein sehr enges Verhältnis – eine hohe Abbaurate ist die Folge. Zudem geben manche Zwischenfrüchte den Stickstoff gar nicht in der Folgekultur, sondern erst später frei.

Fazit

Mit Zwischenfrüchten kann frei verfügbarer Stickstoff nach der Ernte der Hauptfrucht gebunden und in die nächste Vegetationsperiode überführt werden, ohne dass er ausgewaschen wird. Eine Herbstdüngung kann das Biomassewachstum vor Winter unterstützen und erhöht die N-Aufnahme. Je später die Düngung erfolgt, umso mehr steigt jedoch die Gefahr, dass der Stickstoff nicht mehr aufgenommen wird.

Im Frühjahr kann durch die Herbstdüngung durchaus der Bodenstickstoffgehalt erhöht werden, was den Düngebedarf reduziert. Einer frühen Freisetzung des gebundenen Stickstoffs kann durch die Wahl der Zwischenfrucht und des Aussaatzeitpunktes durchaus entgegengewirkt werden. Nach wie vor fehlen aber exakte Aussagen, wann der Stickstoff aus der Biomasse der Zwischenfrucht freigesetzt wird, sodass eine Anrechnung auf die unterschiedlichen Düngegaben schwierig ist.

Fotos: Heiko Gläser