TY - THES T1 - Einfluss der Bearbeitungsintensität beim Umbruch von Luzerne-Kleegras auf die Stickstoffmineralisation zur Folgefrucht Winterweizen im organischen Landbau A1 - Wald,Fabian Y1 - 2004/01/12 N2 - In Fruchtfolgen des organischen Landbaus spielen Gemenge aus Leguminosen und Gras eine wichtige Rolle. Sie werden meist mehrjährig angebaut. Mit dem Umbruch der Narbe wird der von den Leguminosen assimilierte Stickstoff durch die Mineralisation der organischen Substanz wieder freigesetzt. Für eine Steuerung der Mineralisierung steht in der Praxis ausschließlich das Instrument der Bodenbearbeitung zur Verfügung. Die vorliegende Untersuchung zielt darauf ab, Zusammenhänge zwischen verschiedenen Intensitäten von Bodenbearbeitungen zum Narbenumbruch und N-Mineralisierung zu analysieren. Die gewonnenen Daten wurden für eine Überprüfung des Simulationsmodells CANDY verwendet. Als Versuchsgelände standen drei Flächen von jeweils ca. 0,1 ha auf zwei Standorten zur Verfügung, die von 1999 bis 2001 experimentell bewirtschaftet wurden: Hohenheim (mit den Versuchen 610 und 611) und Kleinhohenheim (mit Versuch 660). Alle Flächen trugen zu Beginn ein dreijähriges Luzerne-Kleegrasgemenge, das für die Versuche 610 und 660 im Spätsommer 1999 umgebrochen wurde, für den Versuch 611 im Jahr 2000. Die Bodenbearbeitung der Narbe wurde in drei Stufen variiert: RT+RT+Pflug: zweifache Rotortillerbearbeitung (RT, 10 cm tief) in etwa zweiwöchigem Abstand, abschließend wurde die Fläche gepflügt (Pflug, 25 cm tief); RT+Pflug: einmalige Rotortillerbearbeitung und abschließender Pflugeinsatz (Bearbeitungstiefen wie zuvor); Pflug: ausschließlicher Pflugumbruch (Bearbeitungstiefe wie zuvor). Anschließend wurde auf allen Versuchflächen jeweils im Herbst Weizen eingesät und bei den Versuchen 610 und 660 im Jahr 2001 Hafer. Der mineralische Stickstoffgehalt des Bodens wurden durch wiederholtes Beproben in den Tiefen 0-10, 10-20, 20-30, 30-60 und 60-90 cm ermittelt. Zur Erfassung von Nitratausträgen über Winter wurden Monitoringboxen im ungestörten Bodenkörper für den Zeitraum September 2000 bis April 2001 in 1 m Tiefe installiert. Der Umbruch des Luzerne-Kleegrases mittels einer Rotortillerbearbeitung der Varianten RT+RT+Pflug und RT+Pflug hatte einen deutlichen Mineralisierungsschub zur Folge, der im Falle der Variante Pflug verhaltener ausfiel. Hier war möglicherweise der spätere Arbeitstermin (ca. 6 Wochen) von Einfluss. Die Nmin-Gehalte im Herbst 1999 waren nach RT+RT+Pflug höher als bei RT+Pflug. Letztere Variante wurde allerdings 10 Tage später begonnen. Die im Folgejahr durchgeführte zeitgleiche Bodenbearbeitung der beiden Varianten (Versuch 611) erbrachte gleichfalls einen signifikanten, wenngleich sehr geringen Unterschied der Nmin-Werte. Nitratauswaschung wurde nur im Versuch 611 gemessen. Dabei konnten nach dem auf den Umbruch folgenden Winterhalbjahr in den Varianten RT+RT+Pflug, RT+Pflug bzw. Pflug Mengen von 86, 84 bzw. 64 kg N/ha festgestellt werden. Wegen hoher Nmin-Gehalte im Herbst muss auch für die ein Jahr zuvor begonnenen Versuche angenommen werden, dass bei Rotortillerumbruch wahrscheinlich höhere Nitratverluste auftraten als bei der Pflugvariante. Die Stickstoffaufnahme und die Erträge von Weizen waren je nach Standort uneinheitlich. In Kleinhohenheim waren sie bei den Varianten RT+RT+Pflug und RT+Pflug geringer als bei der Variante Pflug. Umgekehrt verhielt es sich in Hohenheim, allerdings auf höherem Niveau; im Versuch 611 war diese Relation zwischen den Varianten wegen starken Hagelschlags beim Ertrag nicht absicherbar. Hafer bildete die zweite Nachfrucht. Hier waren in allen Varianten und auf beiden Standorten keine Effekte der Intensität der Bodenbearbeitung auf Stickstoffaufnahme und Ertrag festzustellen. Zur Simulation der Ergebnisse der Versuche 610 und 611 wurde das Model CANDY benutzt. Es erwies sich zunächst als unzulänglich, weil es die N-Dynamik nach einer Bodenbearbeitung nicht modellierte. Abhilfe wurde erreicht durch fiktive zusätzliche Gaben organischen Materials. Hierdurch wurde die N-Dynamik nach Umbruch im Durchschnitt befriedigend bis sehr gut nachvollzogen. Um die Unzulänglichkeit des Modells im Grundsatz abzustellen, wird eine weitere Annahme vorgeschlagen: Ein Teil der im Modell bereits vorgesehenen physikalisch geschützten organischen Substanz (SOS) soll zum Zeitpunkt einer Bodenbearbeitung mineralisiert werden. Die Daten der Bodenfeuchte des Versuchs 611 dienten dazu, das Modell erfolgreich zu kalibrieren. Mit geänderten Bodenparametern konnte es danach auf die Bodenfeuchtedaten des Versuchs 610 mit gutem Ergebnis angewendet werden. Im Gegensatz dazu modellierte CANDY den Nitrataustrag unzureichend ? möglicherweise weil es präferentielle Fließwege nicht berücksichtigte. KW - Bodenbearbeitung KW - Intensität KW - Umbruch KW - Luzerne KW - Kleegras KW - Winterweizen KW - Biologischer Landbau KW - Mineralisation KW - Stickstoff KW - St CY - Hohenheim PB - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim AD - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart UR - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2004/44 ER -