Humboldt-Universität zu Berlin - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften

Paul Dieter Schattschneider

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Nacherntemanagement in Systemen der konservierenden Bodenbewirtschaftung unter besonderer Berücksichtigung großer Ernterestmengen der Vorfrucht auf einem Hochertragsstandort

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum agriculturarum

Eingereicht an der Lebenswissenschaftlichen Fakultät der Humboldt-Universtät zu Berlin

Datum der Promotion: 02.12.2016

Hochschulschrift

HU Universitätsbibliothek oder DNB

Zusammenfassung

Auf produktiven Ackerbaustandorten mit großen Ernterestmengen der Vorfrucht ist eine erfolgreiche und nachhaltige Integration von Systemen der konservierenden Bodenbewirtschaftung aufgrund hoher Konzentrationen an organischem Material oft problematisch. Ziel der vorliegenden Arbeit war es deshalb, die Wirkung unterschiedlicher Nacherntemaßnahmen auf die Erntereste der Vorfrucht und die Folgefrucht zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden auf einem Hochertragsstandort in der Soester Börde zweijährige Feldversuche (Mulchsaat und Direktsaat) mit praxisüblicher Großtechnik sowie ein Klimakammerversuch zum Strohabbau von Winterweizenstroh durchgeführt. Die Versuche enthielten die Prüffaktoren N-Düngung und Strohmanagement. Die Feldversuche wurden in den Jahren 2011/2012 und 2012/2013 auf Flächen des Versuchsgutes Merklingsen der Fachhochschule Südwestfalen mit Sinapis alba L. als zweifaktorielle randomisierte Streifenanlagen mit vier Wiederholungen angelegt. Nach der Vorfrucht Winterweizen wurde das Stroh abgefahren bzw. auf der Fläche belassen und mechanisch zerkleinert (extensiv und intensiv). In der Mulchsaat wurde die N-Düngung zwischen 0 und 80 kg ha-1 N variiert. In der Direktsaat wurde der Stickstoff neben der Variation zwischen 0 und 80 kg ha-1 N auch unterschiedlich platziert (Unterfußdüngung, oberflächige Applikation, Kombination aus Unterfußdüngung und oberflächiger Applikation). Der Klimakammerversuch wurde im Jahr 2012 als zweifaktorielle randomisierte Blockanlage mit sechs Wiederholungen angelegt. Die N-Düngung erfolgte in den Stufen 0,80 und 160 kg ha-1. Das Strohmanagement enthielt drei Prüffaktorstufen (ohne Zerkleinerung, extensive Zerkleinerung, intensive Zerkleinerung). In den Feldversuchen wurde festgestellt, dass durch Strohzerkleinerung negative Auswirkungen des Weizenstrohs auf die Anzahl aufgelaufener Pflanzen Sinapis alba L. reduziert wurden und sich eine Anzahl Senfpflanzen realisieren lies, die sich statistisch nicht von der Anzahl der Flächen mit Strohräumung unterschied. Die N-Düngung zeigte in der Mulchsaat keine Wirkung auf die Anzahl aufgelaufener Senfpflanzen. In der Direktsaat liefen bei Unterfußdüngung weniger Pflanzen auf als bei oberflächiger Nährstoffplatzierung bzw. ohne Stickstoffgabe.

Der Verbleib von Ernteresten der Vorfrucht Winterweizen auf der Fläche führte in allen Feldversuchen zu einem geringeren Pflanzenwachstum von Sinapis alba L. Stickstoff zeigte eine deutliche Wirkung auf das Wachstum der Senfbestände, die unterschiedliche Platzierung in der Direktsaat jedoch nicht.

Während Stickstoff im durchgeführten Klimakammerversuch eine deutliche Wirkung auf den Strohabbau hatte, war der Effekt einer Stickstoffdüngung auf den Strohbedeckungsgrad im Feld gering und nur im ersten Versuchsjahr in der Direktsaat statistisch gesichert. Die zunehmende Intensivierung der mechanischen Zerkleinerung von Winterweizenstroh führte im Klimakammerversuch zu einer schnelleren Strohrotte im Boden. In den Feldversuchen konnte die Wirkung der Zerkleinerungsintensität auf den Strohabbau ebenfalls festgestellt werden. Das Ausmaß war jedoch gering und für praktische Verhältnisse zu vernachlässigen. Eine Wirkung der Stickstoffdüngung auf die Regenwurmaktivität im Boden wurde weder in den Feldversuchen noch im Klimakammerversuch beobachtet. Selbst bei 160 kg ha-1 im Klimakammerversuch konnte keine Wirkung von Stickstoff auf die Entwicklung von Lumbricus terrestris beobachtet werden. Im Freiland wurden bei einem Verbleib von Ernteresten auf der Fläche mehr zusammengezogene Strohhaufen festgestellt als auf den Parzellen mit Strohräumung. In der Mulchsaat wurden weniger Strohhaufen erfasst als in der Direktsaat. Im Klimakammerversuch hatte das Strohmanagement hingegen keine gesicherte Wirkung auf die Entwicklung der Regenwürmer. Die Prüffaktoren N-Düngung und Strohmanagement hatten in den Feldversuchen keine Wirkung auf den Unkrautbesatz. In der Mulchsaat wurde eine höhere Unkrautdichte beobachtet als in der Direktsaat. ln den am Standort Merklingsen durchgeführten Feldversuchen konnte Sinapis alba L. selbst bei Strohmengen von 76,8 dt ha-1 (2011) bzw. 84,0 dt ha-1 (2012) organischer Trockenmasse über ein angepasstes Nacherntemanagement erfolgreich in Mulchsaat ohne Lockerung bzw. Direktsaat etabliert werden.

 


 

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