Im Biomaisanbau können Sie die Erosionsgefahr über eine weitreichende Bodenbedeckung während der Jugendentwicklung deutlich verringern. Mit welchen Verfahren dies gelingen kann, lesen Sie hier.
Unsere Autoren: Martin Fischl, Abteilung Biologischer Landbau LK Niederösterreich, Christian Rechberger, BLT Wieselburg, Marion Gerstl, Boden.Wasser.Schutzberatung LK Oberösterreich
Für einen raschen, sicheren Feldaufgang verlangt Mais im Bioanbau ausreichend hohe Bodentemperaturen von konstant über 10° C. Der Praxisanbau wird in der Regel erst ab Ende April bis Anfang Mai empfohlen.
Dieser späte Termin bringt den Nachteil mit sich, dass Biomais erst relativ spät den Bestandesschluss erreicht. Die Maisflächen sind daher im Frühsommer relativ lange Zeit einem potenziellen Erosionsrisiko ausgesetzt.
Bioanbau hat Vorteile
Grundsätzlich bietet die pfluglose biologische Bewirtschaftung sehr gute Voraussetzungen für einen ausreichenden Erosionsschutz. Langjährige Auswertungen von Systemvergleichsversuchen zeigen deutliche Vorteile für das Biosystem in den Parametern Bodenstrukturstabilität und Infiltrationsraten.
Speziell in Hanglagen stoßen aber auch sehr gut aufgebaute Böden an ihre Grenzen. Grund ist die im Bioanbau erforderliche mechanische Beikrautregulierung in Reihenkulturen. Hier kann Erosion nur verhindert werden, wenn der Boden während der Jugendentwicklung des Maisbestandes weitreichend bedeckt ist. Um diesem Ziel nahezukommen, kommen vier verschiedene Strategien infrage:
Biodirektsaatverfahren: Das ursprünglich vom amerikanischen Rodale Institut entwickelte Roller-Crimper-Verfahren wurde mittlerweile in Österreich in Soja und Mais experimentell (Institut für Ökologischen Landbau, BOKU) und von Praktikern intensiv erprobt. Es konnte sich bisher aber speziell für den Einsatz im Mais nicht durchsetzen.
Die Ertragslücke zwischen Direktsaatverfahren und klassischen Anbauverfahren ist für einen wirtschaftlichen Einsatz zu groß. Das liegt an einer gebremsten Stickstoffnachlieferung im viehlosen Biolandbau, am Wasserverbrauch der gewalzten Deckfrucht Grünschnittroggen und der stark verkürzten verfügbaren Vegetationszeit für den Körnermais, weil die Deckfrucht erst in der Blüte gewalzt werden kann.
Transfermulchsysteme: Zu Transfermulchsystemen mit Mulch aus Klee- bzw. Luzernegras, Grünschnittroggen oder Wickroggen gibt es mittlerweile eine Vielzahl an Forschungsergebnissen und Praktikererfahrungen. Die Kosten für die Werbung und Ausbringung des Mulchmaterials hängen stark von der innerbetrieblichen Verkehrslage ab.
Wird das Mulchmaterial nach dem ersten Hackdurchgang eingebracht, müssen Fahrgassen im Maisbestand angelegt werden. Es ermöglicht dann aber einen sehr guten Erosionsschutz, einen ausgeglicheneren Bodenwasserhaushalt und eine gute Beikrautunterdrückung – mit Ausnahme der Ackerkratzdistel. Sie durchwächst das Mulchmaterial problemlos und lässt sich über Transfermulchgaben nicht vorbeugend regulieren. Gerade in Hanglagen ermöglicht das Verfahren zusätzlichen Erosionsschutz und bringt aufgrund der eingebrachten Biomasse positive Vorfruchtwirkungen für die Folgekulturen nach Mais. Allerdings gelten Transfermulchsysteme im Rahmen von ÖPUL-Maßnahmenauflagen aktuell nicht als „erosionsminderndes Anbauverfahren“.
Optimierte Mulchsaatverfahren: Klassische Mulchsaatverfahren nach einem pfluglosen Frühjahrsumbruch abfrierender oder winterharter Begrünungen haben sich mittlerweile auch im Biomaisanbau zu einem Standardverfahren mit gutem Erosionsschutzpotenzial entwickelt. Sollen zur Verbesserung des Erosionsschutzes möglichst hohe Mengen an Mulchbiomasse bis weit in die Maisvegetationsperiode hinein erhalten werden, kann das in der Regel nur über eine Reduktion der Umbruch-intensität erzielt werden. Hierzu wurde in den letzten drei Jahren ein EIP-Projekt („European Innovation Partnership“, ein Konzept der EU zur Förderung von Innovationen in der Landwirtschaft) umgesetzt.
In dem EIP-Projekt SoilSaveWeeding von LKNÖ, BLT Wieselburg und Boden.Wasser.Schutzberatung wurden unter anderem am Standort Limberg bei Maissau dreijährige Praxisstreifenversuche mit zwei Begrünungsumbruchsszenarien ausgewertet. Eine Variante wurde flach (3 bis 5 cm) mit einer Fräse (Celli) umgebrochen und zweimalig mit einem Leichtgrubber nachbearbeitet.
Die Vergleichsvariante wurde etwa 10 Tage vor dem Maisanbau mit einem Exaktgrubber (Treffler) umgebrochen und mit einer Rotary Hoe (CrossFarmSolution) nachbearbeitet, um die Biomasse ausreichend zu enterden. Bis zum Umbruch hatte die Wickroggen-Wintererbsenbegrünung in den Versuchsjahren 0,8 bis 1,2 t TM/ha Biomasse gebildet. Die Vorauflauf- und erste Nachauflaufbearbeitung des Maisbestandes erfolgte mit der Rotary Hoe.
Mit der dargestellten Reduktion der Umbruchsintensität konnten wie erwartet deutlich höhere Mulchdeckungsgrade im Maisbestand erhalten werden. Zu beachten ist, dass damit keine ausreichende Distelregulierung vor dem Maisanbau erreicht werden kann. In den Praxisversuchen war bis zu einem Mulchdeckungsgrad von knapp unter 30 % im Dreiblattstadium von Mais mit aktuell verfügbarer Hacktechnik noch eine zufriedenstellende Beikrautregulierung möglich.
Es zeigte sich aber über alle drei Jahre hinweg ein signifikanter Ertragsverlust. In der Variante mit reduzierter Begrünungsumbruchsintensität lagen die Erträge zwischen knapp 700 bis 1.500 kg/ha Trockenmais unter jener mit intensiverer Bearbeitung. Hauptursache für diese Ertragslücke lag in der zeitlich verzögerten Stickstoffnachlieferung in den extensiven Umbruchsvarianten. Erst ab dem Achtblattstadium von Mais glichen sich die Nmin-Werte der beiden Varianten einander an.
Abfrierende Begrünung mit Ertragsvorteilen
Auch abfrierende Begrünungsbestände zeigten in allen Versuchsjahren sowohl auf den EIP-Versuchsstandorten im Trockengebiet als auch auf den OÖ Versuchsstandorten tendenziell höhere Maiserträge als winterharte. Gerade die Zunahme der Hitzetage ermöglichte aber auf einigen Standorten die Etablierung von Stechapfel in lückig aufgelaufenen Begrünungen. In der Praxis muss künftig hier die vorbeugende Stechapfelregulierung ansetzen, indem verunkrautete Begrünungen umgebrochen und durch später angebaute winterharte Begrünungen ersetzt werden!
Königsdisziplin Bio-StripTill- bzw. Lebendmulchsysteme: Den besten Erosionsschutz bietet eine flächige Durchwurzelung mit wachstumsaktiven Pflanzen. Auf diesem Effekt beruht das Konzept der Lebendmulchsysteme.
Hier wird die winterharte Begrünung nicht flächig umgebrochen, sondern nur im Bereich der künftigen Maisreihe. Im EIP-Projekt SoilSaveWeeding erfolgte das vergleichend sowohl mit einem StripTill-Gerät als auch mit einer Reihenfräse. Im Reihenzwischenraum wird die Begrünung vor dem Maisanbau gemulcht, bleibt aber wachstumsaktiv, um die positiven Wirkungen wie Erosionsschutz und Luftstickstoffbindung aufrechterhalten zu können.
Als kritisch für das Lebendmulchsystem zeigten sich folgende Faktoren:
Um im Trockengebiet ausreichend Wasser für Keimung, Feldaufgang und Jugendentwicklung des Maises zu erhalten, müssen die künftigen Maisreihen möglichst früh freigestellt werden.
Mais erträgt in der Jugendentwicklung keine Konkurrenz. Eine effiziente Beikrautregulierung innerhalb der Maisreihe und im Bereich ±10 cm um die Maisreihe ist Grundvoraussetzung, um im Lebendmulchsystem konkurrenzfähige Erträge zu erreichen. Im EIP-Projekt wurde hier mit der neuen InRowHacke „Zurama“ der Firma Feldklasse ein Prototyp getestet. Er bringt für diese Aufgabe aufgrund der sehr weit entwickelten Maiseinzelpflanzenerkennung ein hohes Potenzial mit.
Effiziente Regulierung des Biomasseaufwuchses im Reihenzwischenraum. Hier kam im Projekt ein Zwischenreihenmulcher (Eigenentwicklung des Projektlandwirts Werner Rohringer) zum Einsatz. Er ist bereits praxistauglich und wurde u. a. auch bei den Biofeldtagen im Burgenland vorgestellt.
Zusätzlich stellte die Firma Dickson die Konzeptstudie eines Hackelements zur Verfügung. Bei dem Gerät wurden die Lebendmulchpflanzen im Reihenzwischenraum mit schräg gestellten Scheibenelementen bearbeitet und nur zum Teil umgebrochen. Die Beikrautregulierung entlang der Maisreihe erfolgte über ein Winkelmesserschar.
Die mehrjährigen Ertragsauswertungen zeigten in den Lebendmulchvarianten eine größere Ertragsstreuung. An Standorten bzw. in Jahren, wo die zeitgerechte Regulierung des Biomasseaufwuchses der Lebendmulchpflanzen erfolgreich funktionierte, konnten in den Lebendmulchvarianten aber gleichwertige Erträge erzielt werden wie in den Vergleichsvarianten mit flächigem Begrünungsumbruch.
Autoren danken Das Innovationsprojekt SoilSaveWeeding wurde im Rahmen der Europäischen InnovationsPartnerschaften von EU, Bund und Ländern gefördert. Dank gilt den Firmen Einböck, Schmotzer, Dickson-Kerner, CrossFarmSolution und Feldklasse für die Bereitstellung geeigneter Begrünungsumbruchs- und Hacktechnik und den beteiligten Biolandwirten Christian Kugler, Werner Rohringer, Josef Steyrer und Franz Krump für die Umsetzung und Betreuung der dargestellten Praxisversuche im niederösterreichischen Trockengebiet.
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Unsere Autoren: Martin Fischl, Abteilung Biologischer Landbau LK Niederösterreich, Christian Rechberger, BLT Wieselburg, Marion Gerstl, Boden.Wasser.Schutzberatung LK Oberösterreich
Für einen raschen, sicheren Feldaufgang verlangt Mais im Bioanbau ausreichend hohe Bodentemperaturen von konstant über 10° C. Der Praxisanbau wird in der Regel erst ab Ende April bis Anfang Mai empfohlen.
Dieser späte Termin bringt den Nachteil mit sich, dass Biomais erst relativ spät den Bestandesschluss erreicht. Die Maisflächen sind daher im Frühsommer relativ lange Zeit einem potenziellen Erosionsrisiko ausgesetzt.
Bioanbau hat Vorteile
Grundsätzlich bietet die pfluglose biologische Bewirtschaftung sehr gute Voraussetzungen für einen ausreichenden Erosionsschutz. Langjährige Auswertungen von Systemvergleichsversuchen zeigen deutliche Vorteile für das Biosystem in den Parametern Bodenstrukturstabilität und Infiltrationsraten.
Speziell in Hanglagen stoßen aber auch sehr gut aufgebaute Böden an ihre Grenzen. Grund ist die im Bioanbau erforderliche mechanische Beikrautregulierung in Reihenkulturen. Hier kann Erosion nur verhindert werden, wenn der Boden während der Jugendentwicklung des Maisbestandes weitreichend bedeckt ist. Um diesem Ziel nahezukommen, kommen vier verschiedene Strategien infrage:
Biodirektsaatverfahren: Das ursprünglich vom amerikanischen Rodale Institut entwickelte Roller-Crimper-Verfahren wurde mittlerweile in Österreich in Soja und Mais experimentell (Institut für Ökologischen Landbau, BOKU) und von Praktikern intensiv erprobt. Es konnte sich bisher aber speziell für den Einsatz im Mais nicht durchsetzen.
Die Ertragslücke zwischen Direktsaatverfahren und klassischen Anbauverfahren ist für einen wirtschaftlichen Einsatz zu groß. Das liegt an einer gebremsten Stickstoffnachlieferung im viehlosen Biolandbau, am Wasserverbrauch der gewalzten Deckfrucht Grünschnittroggen und der stark verkürzten verfügbaren Vegetationszeit für den Körnermais, weil die Deckfrucht erst in der Blüte gewalzt werden kann.
Transfermulchsysteme: Zu Transfermulchsystemen mit Mulch aus Klee- bzw. Luzernegras, Grünschnittroggen oder Wickroggen gibt es mittlerweile eine Vielzahl an Forschungsergebnissen und Praktikererfahrungen. Die Kosten für die Werbung und Ausbringung des Mulchmaterials hängen stark von der innerbetrieblichen Verkehrslage ab.
Wird das Mulchmaterial nach dem ersten Hackdurchgang eingebracht, müssen Fahrgassen im Maisbestand angelegt werden. Es ermöglicht dann aber einen sehr guten Erosionsschutz, einen ausgeglicheneren Bodenwasserhaushalt und eine gute Beikrautunterdrückung – mit Ausnahme der Ackerkratzdistel. Sie durchwächst das Mulchmaterial problemlos und lässt sich über Transfermulchgaben nicht vorbeugend regulieren. Gerade in Hanglagen ermöglicht das Verfahren zusätzlichen Erosionsschutz und bringt aufgrund der eingebrachten Biomasse positive Vorfruchtwirkungen für die Folgekulturen nach Mais. Allerdings gelten Transfermulchsysteme im Rahmen von ÖPUL-Maßnahmenauflagen aktuell nicht als „erosionsminderndes Anbauverfahren“.
Optimierte Mulchsaatverfahren: Klassische Mulchsaatverfahren nach einem pfluglosen Frühjahrsumbruch abfrierender oder winterharter Begrünungen haben sich mittlerweile auch im Biomaisanbau zu einem Standardverfahren mit gutem Erosionsschutzpotenzial entwickelt. Sollen zur Verbesserung des Erosionsschutzes möglichst hohe Mengen an Mulchbiomasse bis weit in die Maisvegetationsperiode hinein erhalten werden, kann das in der Regel nur über eine Reduktion der Umbruch-intensität erzielt werden. Hierzu wurde in den letzten drei Jahren ein EIP-Projekt („European Innovation Partnership“, ein Konzept der EU zur Förderung von Innovationen in der Landwirtschaft) umgesetzt.
In dem EIP-Projekt SoilSaveWeeding von LKNÖ, BLT Wieselburg und Boden.Wasser.Schutzberatung wurden unter anderem am Standort Limberg bei Maissau dreijährige Praxisstreifenversuche mit zwei Begrünungsumbruchsszenarien ausgewertet. Eine Variante wurde flach (3 bis 5 cm) mit einer Fräse (Celli) umgebrochen und zweimalig mit einem Leichtgrubber nachbearbeitet.
Die Vergleichsvariante wurde etwa 10 Tage vor dem Maisanbau mit einem Exaktgrubber (Treffler) umgebrochen und mit einer Rotary Hoe (CrossFarmSolution) nachbearbeitet, um die Biomasse ausreichend zu enterden. Bis zum Umbruch hatte die Wickroggen-Wintererbsenbegrünung in den Versuchsjahren 0,8 bis 1,2 t TM/ha Biomasse gebildet. Die Vorauflauf- und erste Nachauflaufbearbeitung des Maisbestandes erfolgte mit der Rotary Hoe.
Mit der dargestellten Reduktion der Umbruchsintensität konnten wie erwartet deutlich höhere Mulchdeckungsgrade im Maisbestand erhalten werden. Zu beachten ist, dass damit keine ausreichende Distelregulierung vor dem Maisanbau erreicht werden kann. In den Praxisversuchen war bis zu einem Mulchdeckungsgrad von knapp unter 30 % im Dreiblattstadium von Mais mit aktuell verfügbarer Hacktechnik noch eine zufriedenstellende Beikrautregulierung möglich.
Es zeigte sich aber über alle drei Jahre hinweg ein signifikanter Ertragsverlust. In der Variante mit reduzierter Begrünungsumbruchsintensität lagen die Erträge zwischen knapp 700 bis 1.500 kg/ha Trockenmais unter jener mit intensiverer Bearbeitung. Hauptursache für diese Ertragslücke lag in der zeitlich verzögerten Stickstoffnachlieferung in den extensiven Umbruchsvarianten. Erst ab dem Achtblattstadium von Mais glichen sich die Nmin-Werte der beiden Varianten einander an.
Abfrierende Begrünung mit Ertragsvorteilen
Auch abfrierende Begrünungsbestände zeigten in allen Versuchsjahren sowohl auf den EIP-Versuchsstandorten im Trockengebiet als auch auf den OÖ Versuchsstandorten tendenziell höhere Maiserträge als winterharte. Gerade die Zunahme der Hitzetage ermöglichte aber auf einigen Standorten die Etablierung von Stechapfel in lückig aufgelaufenen Begrünungen. In der Praxis muss künftig hier die vorbeugende Stechapfelregulierung ansetzen, indem verunkrautete Begrünungen umgebrochen und durch später angebaute winterharte Begrünungen ersetzt werden!
Königsdisziplin Bio-StripTill- bzw. Lebendmulchsysteme: Den besten Erosionsschutz bietet eine flächige Durchwurzelung mit wachstumsaktiven Pflanzen. Auf diesem Effekt beruht das Konzept der Lebendmulchsysteme.
Hier wird die winterharte Begrünung nicht flächig umgebrochen, sondern nur im Bereich der künftigen Maisreihe. Im EIP-Projekt SoilSaveWeeding erfolgte das vergleichend sowohl mit einem StripTill-Gerät als auch mit einer Reihenfräse. Im Reihenzwischenraum wird die Begrünung vor dem Maisanbau gemulcht, bleibt aber wachstumsaktiv, um die positiven Wirkungen wie Erosionsschutz und Luftstickstoffbindung aufrechterhalten zu können.
Als kritisch für das Lebendmulchsystem zeigten sich folgende Faktoren:
Um im Trockengebiet ausreichend Wasser für Keimung, Feldaufgang und Jugendentwicklung des Maises zu erhalten, müssen die künftigen Maisreihen möglichst früh freigestellt werden.
Mais erträgt in der Jugendentwicklung keine Konkurrenz. Eine effiziente Beikrautregulierung innerhalb der Maisreihe und im Bereich ±10 cm um die Maisreihe ist Grundvoraussetzung, um im Lebendmulchsystem konkurrenzfähige Erträge zu erreichen. Im EIP-Projekt wurde hier mit der neuen InRowHacke „Zurama“ der Firma Feldklasse ein Prototyp getestet. Er bringt für diese Aufgabe aufgrund der sehr weit entwickelten Maiseinzelpflanzenerkennung ein hohes Potenzial mit.
Effiziente Regulierung des Biomasseaufwuchses im Reihenzwischenraum. Hier kam im Projekt ein Zwischenreihenmulcher (Eigenentwicklung des Projektlandwirts Werner Rohringer) zum Einsatz. Er ist bereits praxistauglich und wurde u. a. auch bei den Biofeldtagen im Burgenland vorgestellt.
Zusätzlich stellte die Firma Dickson die Konzeptstudie eines Hackelements zur Verfügung. Bei dem Gerät wurden die Lebendmulchpflanzen im Reihenzwischenraum mit schräg gestellten Scheibenelementen bearbeitet und nur zum Teil umgebrochen. Die Beikrautregulierung entlang der Maisreihe erfolgte über ein Winkelmesserschar.
Die mehrjährigen Ertragsauswertungen zeigten in den Lebendmulchvarianten eine größere Ertragsstreuung. An Standorten bzw. in Jahren, wo die zeitgerechte Regulierung des Biomasseaufwuchses der Lebendmulchpflanzen erfolgreich funktionierte, konnten in den Lebendmulchvarianten aber gleichwertige Erträge erzielt werden wie in den Vergleichsvarianten mit flächigem Begrünungsumbruch.
Autoren danken Das Innovationsprojekt SoilSaveWeeding wurde im Rahmen der Europäischen InnovationsPartnerschaften von EU, Bund und Ländern gefördert. Dank gilt den Firmen Einböck, Schmotzer, Dickson-Kerner, CrossFarmSolution und Feldklasse für die Bereitstellung geeigneter Begrünungsumbruchs- und Hacktechnik und den beteiligten Biolandwirten Christian Kugler, Werner Rohringer, Josef Steyrer und Franz Krump für die Umsetzung und Betreuung der dargestellten Praxisversuche im niederösterreichischen Trockengebiet.
