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THG-ZWIFRU

THG-ZWIFRU

Minderung von Treibhausgasemissionen in der Pflanzenproduktion durch standortangepasst optimierte Zwischenfruchtanbausysteme

Projektkoordinator

Prof. Dr. Henning Kage
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel
kage@pflanzenbau.uni-kiel.de

Verbundpartner

Universität Hohenheim
Georg-August-Universität Göttingen
P. H. Petersen Saatzucht Lundsgaard GmbH
Johann Heinrich von Thünen-Institut
Institut für Zuckerrübenforschung
Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Projekthomepage

www.unter-2-grad.de/projekte/thg-zwifru/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Ziel des Projekts ist die Minderung von Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft durch Optimierung der positiven Effekte des Zwischenfruchtanbaus. Dabei liegen drei Wirkpfade im Fokus: Reduktion der direkten N2O-Emissionen, verringerte Nitratausträge durch Sickerwasser sowie ein reduzierter N-Düngebedarf in den Folgekulturen. Dazu sollen im Projekt praxistaugliche Methoden zur Abschätzung der in der Zwischenfruchtbiomasse gebundenen N-Mengen sowie der in den Folgekulturen zu erwartenden N-Freisetzung für unterschiedliche Zwischenfruchtarten und -bestände entwickelt werden. Weiterhin soll anhand des im Projekt quantifizierten Klimaschutzpotentials des Zwischenfruchtanbaus dargelegt werden, welche Weiterentwicklungen im Bereich der THG-Inventarisierung erforderlich werden und wie politische Anreize zur Förderung des Zwischenfruchtanbaus zum Klimaschutz beitragen können.

Ergebnisse

N-Aufnahme der Zwischenfrüchte und Nmin-Verlauf nach Körnererbse (Göttingen; Hohenheim) bzw. Winterraps (Kiel, Uelzen)

Die Brache als Kontrolle zeigte hohe Nmin-Werte im Herbst 2019 und z.T. starke Auswaschungsverluste bis März. Zwischenfrüchte reduzierten dieses Verlustrisiko, indem sie Boden-N in der Biomasse fixierten (siehe Abbildung 1). Die N-Aufnahmen schwankten je Standort und Jahr zwischen 60 - 120 kg N ha-1 (vorläufiges Ergebnis), wobei Ölrettich und Winterroggen rasch viel Boden-N aufnehmen konnten, was zu niedrigen Nmin-Werten am Vegetationsende führte. Die Nmin-Werte unter der Sommerwicke waren generell höher. Das Abfrieren frostempfindlicher Zwischenfrüchte führte mehrortig zum Anstieg der Nmin-Werte im Oberboden, besonders nach Ölrettich und Rauhafer. Mulchen verursachte ebenfalls einen raschen Anstieg der Nmin-Werte in der obersten Schicht. Erste Ergebnisse zur Ertragswirksamkeit der Zwischenfrüchte auf die 1. Folgefrucht zeigen, dass die Zuckerrüben nach Winterroggen in Göttingen einen signifikant niedrigeren Zuckerertrag erzielten als alle anderen Varianten. Dies zeigte sich am Standort Hohenheim nicht. Bei Mais ist die Ertragsreaktion auf die N-Gabe generell schwach ausgeprägt, wobei besonders beim Rauhafer eine starke N-Immobilisierung vermutet werden kann, hervorgerufen durch ein weites C-N-Verhältnis in der Biomasse.

N2O-Emissionen

Bezüglich direkter N2O-Emissionen wurden geringe mittlere N2O-Flüsse während der Zwischenfruchtphase gemessen, wofür Trockenheit und milde Winter ursächlich erscheinen. Bei abgefrorenem Ölrettich traten die höchsten N2O-Emissionen auf, gefolgt von Rauhafer (siehe Abbildung 2). Generell sind die kumulierten N2O-Emissionen stets höher als die der Brache. Höhere N2O-Peaks traten standortübergreifend nach Umbruch und Einarbeitung der Zwischenfrüchte auf. Der Umsatz frischer organischer Substanz des Winterroggens z.B. führte zu hohem O2-Verbrauch, was in Kombination mit hohen Wassergehalten zu anaeroben Bedingungen und erhöhten N2O-Emissionen aus der Denitrifikation führte. Die N2O-Emissionen während der 1. Folgefrucht sind maßgeblich durch die N-Gabe geprägt.

Verwertung

Die Ergebnisse werden die Aktivitäten des Partners Petersen Saatzucht Lundsgaard GmbH im Bereich der Entwicklung und Zusammenstellung von Standort-angepassten Zwischenfrüchten / Zwischenfruchtmischungen unterstützen. Die entwickelten Schätzmethoden für die N-Aufnahme durch bzw. N-Freisetzung aus Zwischenfrüchten können bei der Düngeempfehlung Berücksichtigung finden. Die Ergebnisse können auch zur Bewertung von Zwischenfruchtsystemen im Kontext direkter und indirekter N2O-Emissionen dienen. Die Kopplung der Arbeiten an die prozessorientierte dynamische Modellierung und damit die Entwicklung von Prognosemodellen stellt dabei einen wichtigen Transferpfad dar.

Broschüre: Poster THG-ZWIFRU
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 5 MB

Broschüre Beschreibung:

Minderung von Treibhausgasemissionen in de Pflanzenproduktion durch standortangepasst optimierte Zwischenfruchtanbausysteme

Broschüre: Poster THG-ZWIFRU
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 2 MB

Broschüre Beschreibung:

Minderung von Treibhausgaremissionen in der Pflanzenproduktion durch standortangepasst optimierte Zwischenfruchtanbausysteme