Untersuchungen und Kalkulationstabellen zur Schätzung der N2-Fixierleistung und der N-Flächenbilanz beim Anbau von Lupinus albus und Lupinus luteus in Reinsaat und von Vicia faba und Pisum sativum in Reinsaat und im Gemenge mit Avena sativa

Abstract

In dreijährigen Feldversuchen auf vier Standorten Niedersachsens wurden verschiedene Körnerleguminosenarten und Sorten einer Art in Reinsaat geprüft (Vicia faba, Pisum sativum zur Nutzung als Grünspeiseerbse und zur Körnernutzung, Lupinus albus sowie Lupinus luteus nur an zwei Standorten) und im Gemenge zur Nutzung als Ganzpflanzensilage und zur Körnernutzung (Vicia faba mit Avena sativa bzw. Pisum sativum mit Avena sativa - jeweils mit einer Sorte) untersucht. Der Schwerpunkt der Versuchsreihe lag auf der Erfassung der in Spross und Wurzel der Bestände enthaltenen N-Menge aus dem Boden und der Luft, um verbesserte Kalkulationsverfahren für die Schätzung der symbiotischen N2-Fixierleistung und des N-Flächenbilanzsaldos beim Anbau von Körnerleguminosen ableiten zu können. Hierzu wurden auch die CaCl2-extrahierbaren Nmin-Mengen im Boden erfasst. Die Schätzung der luft- und bodenbürtigen N-Mengen in den Pflanzen erfolgte mit Hilfe der 15N-Methode. In der Versuchreihe konnte gezeigt werden, dass die dikotyle Referenzpflanze Brassica napus auf Grund einer höheren 15N-Anreicherung für die Schätzung der symbiotischen N2-Fixierleistung besser geeignet war als die monokotylen Referenzpflanze Avena sativa.Es konnte bei Körnernutzung eine symbiotische N2-Fixierleistung der Ackerbohne im Mittel von 193,0 kg N ha-1, der Erbsen von 141,3 kg N ha-1, bei Weißer Lupine 125,1 kg N ha-1 und Gelber Lupine 153,5 kg N ha-1 ermittelt werden. Im Gemenge von Ackerbohne und Hafer sowie Erbse und Hafer lag die symbiotische N2-Fixierung zur Körnernutzung im Mittel bei 185,7 kg N ha-1 bzw. 128,8 kg N ha-1. Die N-Aufnahme aus dem Boden bis zur Körnernutzung betrug bei der Ackerbohne im Mittel 69,0 kg N ha-1. Bei den Erbsen wurden im Mittel 52,0 kg N ha-1 des Bodens genutzt. Bei Weißer und Gelber Lupine waren es im Mittel 90,8 kg N ha-1 bzw. 83,8 kg N ha-1. Die Gemenge aus Ackerbohne und Hafer sowie Erbse und Hafer nahmen bis zur Körnernutzung im Mittel 57,1 kg N ha-1 bzw. 63,9 kg N ha-1 aus dem Boden auf. Zum Nutzungstermin der Grünspeiseerbse befanden sich im Mittel 100,4 kg N ha-1 in Spross und Wurzel, die aus luftbürtiger Quelle aufgenommen waren und 51,8 kg N ha-1, die aus bodenbürtigen Quelle stammten.Im Gemenge mit Avena sativa entnahm der legume Gemengepartner Vicia faba zur GPS durchschnittlich 53,6 kg N ha-1 des pflanzenverfügbaren Bodenstickstoffs, bei Pisum sativum waren es im Mittel 50,5 kg N ha-1. Der luftbürtige Stickstoff von Vicia faba lag in dieser Nutzungsvariante im Mittel bei 122,8 kg N ha-1, bei Pisum sativum wurden im Mittel 100,9 kg N ha-1 ermittelt. Die geprüften Sorten einer Art unterschieden sich nur gering in der Aufnahme an Stickstoff aus dem Boden und der Luft.Die Daten der Versuchsreihe zeigten, dass trotz der unterschiedlichen Einflussfaktoren der Standorte wie die Korngrößenverteilung im Boden, Nährstoffangebot, insbesondere der Nitratgehalt des Bodens und der unterschiedlichen Witterung an den Versuchsstandorten enge Zusammenhänge zwischen dem Kornertrag und der von den Pflanzen in Spross und Wurzel akkumulierten N-Menge bestanden, die für das Kalkulationsmodell zur Schätzung der symbiotischen N2-Fixierleistung und der Ableitung der N-Flächenbilanz der verschiedenen Körnerleguminosenarten herangezogen wurden. Unter Hinzuziehung der geschätzten N-Mengen, die über Rhizodeposition von den Körnerleguminosen in den Boden abgegeben werden, wurde ein bestehendes Kalkulationsmodell genutzt (SCHMIDTKE 2001), um aus den hier ermittelten Ergebnissen für die land- und wasserwirtschaftliche Fachberatung Kalkulationsdaten zur Verfügung zu stellen. Diese Kalkulationsdaten ermöglichen es, anhand des erzielten Kornertrages der Bestände und dem Angebot an pflanzenverfügbarem Stickstoff im Boden die symbiotische N2-Fixierleistung und den N-Flächenbilanzsaldo der hier geprüften Körnerleguminosenarten und Nutzungssysteme zu berechnen.