Geschickte Fruchtfolgen mit Erst- und Zweitfrüchten können auf guten Böden den Monoanbau von Mais übertreffen.
Keine Frage, nach wie vor ist Silomais die wichtigste Energiepflanze für Biogasanlagen. Und mehr noch: Weil die Zahl der Anlagen in Deutschland stetig steigt, nehmen auch die Maisanbauflächen kontinuierlich zu. So werden für 2010 insgesamt etwa 5 300 Anlagen mit einer elektrischen Leistung von ca. 1 900 MW prognostiziert. Dies entspricht einem Wachstum von über 18 % gegenüber 2009 bzw. weiteren 600 Biogasanlagen.
Regional führt das zu immer engeren Mais-Fruchtfolgen. Doch berücksichtigen Sie dabei Folgendes: Der Schaderreger-Druck mit z. B. Maiszünslern und Maiswurzelbohrern nimmt deutlich zu! Zudem treten verstärkt schwer bekämpfbare Unkräuter wie Storchschnabel in den Beständen auf. Und nicht zuletzt kann es bei Monokultur Silomais schnell Pro-bleme mit der Humusbilanz geben.
Energie-Fruchtfolgen entwickeln
Um die engen Maisfruchtfolgen aufzulockern und damit pflanzenbauliche Risiken zu mildern, müssen standortangepasste Fruchtfolgen her. Dazu hat die Fachhochschule Südwestfalen folgende Anbausysteme über 3 Jahre miteinander verglichen und bewertet (s. Übersicht 1):
Eine fünffeldrige Fruchtfolge bestehend aus einer Kombination von Hauptfrüchten (Wintergerste, Wintertriticale, Winterweizen, Grünroggen, Mais), Zweitfrüchten (Mais, Sorghum, Sonnenblumen) und Zwischenfrüchten wie Welsches Weidelgras, Kreuzblütler und Grobleguminosen.
Die Folge Grünroggen und Mais.
Mais-Monokultur.
Die umfangreichen Versuche erfolgten auf dem Bördestandort des Versuchsgutes in Merklingsen bei Soest. Alle Kulturen wurden pfluglos bestellt, damit die Zweitkulturen möglichst schnell und ohne Wasserverlust auflaufen.
Bei der Konzeption von „ever green“- Fruchtfolgen ist zunächst festzulegen, welche Kultur als Hauptfrucht und welche als Zweit- bzw. Zwischenfrucht angebaut wird. Das Ertragsmaximum liegt in der Regel bei den Hauptfrüchten. Daher muss sich der Erntezeitpunkt der Vorfrüchte am noch akzeptablen Saatzeitpunkt der Hauptfrucht orientieren.
Ein Beispiel: In der geprüften fünffeldrigen Fruchtfolge steht Mais nach der Winterzwischenfrucht Welsches Weidelgras oder zum Vergleich nach Grünroggen. Für den Soester Standort gilt, dass der Zweitfruchtmais vor dem 15. Mai gelegt sein muss, um noch einen möglichst hohen Trockensubstanzgehalt (TS-Gehalt) und Ertrag zu erzielen. Entscheidend für den Maisanbau als Zweitfrucht ist zudem die Auswahl der richtigen Sorte mit angepasster Siloreifezahl. Eine sichere Ausreife ist hier das A und O.
Der Erntetermin der Getreidearten (GPS) richtet sich in der fünffeldrigen Fruchtfolge vor allem nach dem Trockenmassegehalt, der für eine sichere Silierung zwischen 30 und 35 % liegen sollte. Das Getreide erreicht die Gehalte etwa im Entwicklungsstadium BBCH 77 bis 83. Für Wintergerste ist dieser Erntetermin gegen Anfang Juni zu realisieren. Für nachfolgende Sorghumhirsen oder Sonnenblumen bedeutet das allerdings einen relativ späten Saattermin.
Geprüft haben wir auch die Saat von Futterraps, Markstammkohl und Grob-leguminosen nach Triticale- bzw. Weizen-GPS. Bei Aussaatterminen gegen Anfang Juli eignen sie sich als Zwischenfrüchte zur Energie- und/oder Futternutzung.
Zweifruchtsystem schlägt Monomais
Beim Vergleich der Anbaufolgen belegte die Kombination Grünroggen plus Zweitfruchtmais mit durchschnittlich 283 dt/ha TM-Ertrag über drei Versuchsjahre den Spitzenplatz (siehe Übersicht 2 auf Seite 94)! Mais im Monoanbau erreichte auf dem Soester Bördestandort im Durchschnitt 232 dt/ha TM. Die Spannweite der jährlich geprüften 10 Maissorten lag bei 208 bis 258 dt/ha TM. Die fünffeldrige Fruchtfolge erzielte im Durchschnitt der drei Versuchsjahre über das Mittel der angebauten Sorten und Kulturen 204 dt/ha TM und konnte somit die maisbetonten einfachen Anbaufolgen nicht schlagen.
Zu berücksichtigen ist allerdings Folgendes: Die Ertragsschwankungen von 2007 bis 2009 lagen in der
Grünroggen-Mais-
Folge im Durchschnitt der Sorten bei ca. 30 dt/ha TM. Im Monomaisanbau waren sie mit 50 dt/ha TM sogar noch größer. Im fünffeldrigem Anbausystem dagegen schwankten die Erträge flächenbezogen nur um 14 dt/ha TM. Das zeigt, dass der Anbau mehrerer Kulturen die Jahreseffekte deutlich besser abpuffert.
Betrachten wir das fünffeldrige System genauer, fällt auf, dass die Kombinnation Welsches Weidelgras mit Frühjahrsschnitt plus anschließendem Zweitfruchtmais ähnlich gute Erträge brachte wie Grünroggen plus Mais. Auf dem wasserhaltenden Standort in der Soester Börde ist das Welsche Weidelgras bei gleichem Erntetermin in zwei von drei Ernten sogar ertragreicher als Grünroggen. Lediglich im Jahr 2007 mit ausgeprägter Frühjahrstrockenheit war der Grünroggen ertraglich besser.
Vorteil beim Anbau von Welschem Weidelgras ist die Herbstvornutzung, mit der sich im Mittel der Versuchsjahre über 32 dt/ha TM ernten ließen. Die Frühjahrsnutzung ist dann ohne weitere Bearbeitung sehr kostengünstig zu erledigen. Allerdings ist die Maisaussaat nach Welschem Weidelgras wegen des dichten, verfilzten Wurzelwerks kostenintensiver als nach Grünroggen.
Schwankende Erträge bei Monomais
Die Aussaat des folgenden Zweitfruchtmaises führten wir vom 5. bis 10. Mai durch, also etwa zwei bis drei Wochen später als die Aussaat des Monomaises.
In dem Sortiment variierten die Siloreifezahlen des Zweitfruchtmaises von 200 bis 270. Mit einem Ertrag von 205 dt/ha TM bei 35 % Trockensubstanz brachten die Sorten des Zweitfruchtmais relativ konstante Erträge.
Anders sah dies bei der Vergleichsvariante Mais im Monoanbau aus, da hier das Sortiment mit einer Siloreifezahl von 240 bis 340 breiter gespreizt war. Der durchschnittliche Ertrag lag zwar bei 232 dt/ha TM, schwankte aber in den Jahren erheblich. Die Versuchsergebnisse zeigen: Sorten mit hoher Siloreifezahl bringen zwar höhere TM-Erträge, bei gleichem Erntetermin aber um 5 bis 10 % geringere Trockensubstanzgehalte. Um den Ertragsvorteil später Sorten zu nutzen, muss dieser Mais im Herbst länger ausreifen.
Was leisten Getreide-GPS und Co?
Die im Rahmen der fünffeldrigen Fruchtfolge geprüfte Wintergerste als Hauptfrucht vor Sonnenblumen bzw. Sorghum brachte mit 118 dt/ha TM sehr konstante Erträge im Mittel über die Versuchsjahre. Die Sortenschwankungen waren eher gering, einen leichten Ertragsvorteil stellten wir aber bei mehrzeiligen Sorten fest. Den für die Ernte erforderlichen Trockensubstanzgehalt von ca. 31 % erreichte die Gerste bereits in der ersten Juniwoche.
Die Aussaat der Sonnenblumen erfolgte umgehend nach der Stoppelbearbeitung als Mulchsaat. Bis Ende September erreichten sie einen TM-Ertrag von 87 dt/ha, so dass die Kombination Gerste-GPS + Sonnenblumen noch über 200 dt/ha TM erzielte.
Sorghum haben wir ebenfalls nach der GPS-Nutzung von Wintergerste ausgedrillt. Diese Kultur benötigt für eine zügige Jugendentwicklung möglichst hohe Temperaturen nach der Saat. Meist eta-blieren sich die Pflanzen sehr zögerlich und der Bestandesschluss dauert entsprechend lange. Um Sortenunterschiede festzustellen, haben wir neben einer Mohrenhirse auch Sorghumhybriden und Zuckerhirsen getestet. Hier die Ergebnisse (siehe Übersicht 3):
Die Erträge streuten von 60 dt/ha TM bis 108 dt/ha TM.
Die höchsten Erträge brachten die Zuckerhirse Goliath mit 101 dt/ha TM und die Sorghumhybride Lussi mit 108 dt/ha TM.
Die Trockensubstanzgehalte lagen unter 25 %. Daher ist vor allem bei Sorghum eine ausreichende Abreife der Bestände abzuwarten, um eine gute Silagequalität zu gewährleisten und unnötigen Wassertransport zu vermeiden.
Zudem haben wir bei der fünffeldrigen Fruchtfolge auch Weizen- bzw. Triticale-GPS plus Zweitfrüchte geprüft. Winterweizen lieferte dabei im Mittel 148 und Triticale 150 dt/ha TM mit Spitzenerträgen von bis zu 185 dt/ha TM. Als GPS lassen sich diese Getreidearten bereits Ende Juni silieren. Dabei schwanken die TS-Gehalte zwischen den Sorten mit 3 bis 4 % nur sehr gering.
Problematisch im Anbau nach Winterweizen- und Triticale-GPS sind die Zweitfrüchte Markstammkohl, Futterraps und Grobleguminosen. Trotz der längeren Vegetationszeit gegenüber dem traditionellen Zwischenfruchtanbau ließen sich nur unbefriedigende Erträge erzielen. Folgende Ursachen kommen dafür in Betracht:
Diese Kulturarten sind einem hohen Krankheitsdruck in den Sommermonaten vor allem mit Mehltau und Braunrost ausgesetzt. Oft wird daher ein Fungizideinsatz erforderlich sein, um die Erträge abzusichern.
Vor allem bei pflugloser Bestellung nach der Ganzpflanzenernte beeinträchtigen die noch aktiven Wurzeln von Weizen und Triticale die Wurzel- und Jugendentwicklung der Nachfolgekulturen.
Häufig reicht das Wasser für die Keimung der Zwischenfrüchte vor allem der Grobleguminosen nicht aus, weil der Oberboden zu stark ausgetrocknet ist.
Der Zersetzungsprozess der umsetzungsträgen Getreidewurzeln und -stoppeln bindet zusätzlich Stickstoff.
Mit Futterraps, Markstammkohl und Grobleguminosen ließen sich trotz früher Aussaat keine Ertragszuwächse realisieren, die die Erträge eines traditionellen Zwischenfruchtanbaus übertroffen hätten. Berücksichtigen Sie dabei auch, dass Zweitfrüchte durch persistente Herbizidwirkstoffe betroffen sein können.
Fazit
Mais als Energiepflanze bleibt der Spitzenreiter. Allerdings führen die immer engeren Silomaisfruchtfolgen zunehmend zu Problemen mit Schaderregern, Problem-unkräutern oder mit der Humusbilanz.
Auf Standorten mit guter Wasserversorgung können maisbetonte Zweifruchtsysteme wie Grünroggen + Zweitfruchtmais den Monomaisanbau ertraglich sogar schlagen. So lag diese Anbaufolge mit 283 dt/ha TM rund 50 dt/ha TM über der Maismonokultur. Wegen der höheren Produktivität der Biomasseflächen könnten die Biogasbetriebe damit ihre enge Maisfruchtfolge mit z. B. Marktfrüchten auflockern.
Energiefruchtfolgen ohne Mais im mehrfeldrigen System können die maisbetonten Anbaufolgen auf guten Standorten dagegen nicht übertreffen. So lagen die Erträge von Getreide-GPS plus Zweitfrüchten im fünffeldrigen System im Jahresmittel über die Kulturen bei 204 dt/ha TM. Allerdings schwankten die Erträge hier kaum, während beim Maismonoanbau erhebliche Schwankungen von 50 dt/ha TM und mehr auftraten. Zudem werden diese Anbaufolgen auf Maisgrenzstandorten immer interessanter.
