Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projekte

Silphie-Dauerkulturen

als Beitrag zum Wasser- und Bodenschutz

Ziel

  • Vergleich des Daueranbaus der Durchwachsenen Silphie mit dem Anbau einer Mais-Selbstfolge (mehrere Jahre Mais in Folge auf einer Fläche) und dem Anbau von mehrjährigem Feldgras (Futter- oder Energiegrassorten, die mehrmals im Jahr geschnitten werden) in den Auswirkungen auf Wasser und Boden.

Aufgaben

  • Als Versuchsflächen werden Parzellen genutzt, auf denen die drei Versuchskulturen schon zum Projektbeginn seit fünf Jahren etabliert waren.
  • Mittels verschiedener Messmethoden  erfassen und vergleichen die Forscher auf diesen Flächen die Nährstoffverluste (insbesondere von Nitrat und Ammonium) und die Sickerwassermenge unterhalb des Wurzelraums der Pflanzen ebenso wie die Oberflächenabflüsse nach Starkregenereignissen.
  • Ergänzend kommt die Erfassung weiterer Parameter hinzu, etwa von Wurzelmassen sowie von Kohlenstoff- und Stickstoffgehalten in Biomasse und Boden. Aus dem Kohlenstoffgehalt lassen sich Rückschlüsse über die Entwicklung des Bodenhumusgehaltes ziehen.
  • Die Starkregenereignisse simulieren die Forscher jeweils im Juni, indem sie innerhalb weniger Tage 100 bis 120 mm Niederschlag mittels einer speziellen Beregnungsanlage  ausbringen.
  • Die Messungen erfolgen über zwei Sommer- und drei Winterauswaschungsperioden.
  • Die Ergebnisse sollen folgende Arbeitshypothesen verifizieren: Die Silphie verursacht weniger Stickstoff‑Verluste durch Sickerwasser, weniger Oberflächenabfluss und Erosion und sie bewirkt längerfristig einen höheren Bodenhumusgehalt als die beiden Vergleichskulturen.

Status Quo

  • Die landwirtschaftliche Düngung gilt als einer der Hauptverursacher zu hoher Nährstoffeinträge (insbesondere durch Nitrat aus Stickstoff und durch Phosphate) ins Grundwasser und in Oberflächengewässer (Seen, Flüsse, Meere). Da die Effekte der Düngung auf das Wasser mittel- bis langfristiger Natur sind, lassen sich Veränderungen durch die 2017 novellierte Düngeverordnung erst in einigen Jahren sicher beurteilen.
  • Die Höhe der Nährstoffeinträge hängt u. a. von den verwendeten  Nutzpflanzen ab.
  • Bei Pflanzen wie Mais, die erst ab Ende Juni größere Stickstoff-Mengen aufnehmen, besteht nicht nur nach der Ernte, sondern auch in der Phase der Jugendentwicklung ein hohes Risiko für Stickstoff‑Auswaschungen.
  • Auch die Ressource Boden ist zunehmenden Belastungen ausgesetzt. Das Befahrung mit immer größeren und schwereren Maschinen und der Verlust biologischer Aktivität u. a. führen zu einer schleichenden Versiegelung der Ackerböden. Dies hat wiederum verstärkte Oberflächenabflüsse, Überschwemmungen und Erosionsereignisse zur Folge.

Vorteile

  • Vor diesem Hintergrund sind Kulturen vorteilhaft, die sich durch einen geringen Stickstoff-Bedarf im Verhältnis zur Biomasse, eine möglichst kontinuierliche Stickstoff-Aufnahme, eine hohe Stickstoff‑Nutzungseffizienz, eine reduzierte oder keine Bodenbearbeitung, ein seltenes Befahren des Ackers und einen weitgehenden Verzicht auf Pflanzenschutzmittel auszeichnen.
  • Die Durchwachsene Silphie, eine noch relativ „neue“ Energiepflanze für Biogasanlagen, bringt in den genannten Bereichen große Potenziale mit.
  • Die Silphie ist eine Dauerkultur. Nach der Ernte Ende August/Anfang September treibt sie aus dem Wurzelstock neu aus. Dieser Wiederaustrieb bildet bis zum ersten stärkeren Frost einen zunächst lebenden und danach schützenden toten Mulch auf der Bodenoberfläche, der Nährstoffeinträgen und Erosion entgegenwirken kann.
  • Insgesamt ist der Boden mit einer Silphie-Dauerkultur etwa drei Monate länger im Jahr begrünt als beim Maisanbau. Eine etablierte Silphiekultur wird durchschnittlich dreimal, Mais sechsmal und Feldgras zehnmal jährlich befahren.

Projektdaten und –partner

Das Vorhaben „Silphie-Dauerkulturen: Ein Beitrag zum Wasser- und Bodenschutz“ mit dem Förderkennzeichen 22023914 wird vom Julius-Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde realisiert.

Projektlaufzeit: 09/2016 – 02/2020

Durchwachsene Silphie; FNR/Z. Hajkova
(A) Bodenbedeckung mit wieder ausgetriebener Silphie Mitte November und (B) mit abgestorbener Silphie kurz vor dem Wiederaustrieb im März im Vergleich zu (C) brachliegendem Boden nach Mais Mitte November. Fotos: Siegfried Schittenhelm/JKI
(A) Bodenbedeckung mit wieder ausgetriebener Silphie Mitte November und (B) mit abgestorbener Silphie kurz vor dem Wiederaustrieb im März im Vergleich zu (C) brachliegendem Boden nach Mais Mitte November. Fotos: Siegfried Schittenhelm/JKI
Wechsel von Phasen des Pflanzenwachstums (grün) und der Brache (rot) für eine Silphie-Dauerkultur, eine Mais-Selbstfolge sowie mehrjähriges Feldgras im zeitlichen Verlauf. Grau dargestellt ist toter Mulch aus abgefrorener Silphie. Vertikale Pfeile kennzeichnen das Befahren des Ackers zur Grunddüngung (G), Bodenbearbeitung (B), Saat (S), Herbizidbehandlung (H), Stickstoffdüngung (N), Walzen (W) sowie Ernte/Transport (E). Quelle: Siegfried Schittenhelm/JKI
Wechsel von Phasen des Pflanzenwachstums (grün) und der Brache (rot) für eine Silphie-Dauerkultur, eine Mais-Selbstfolge sowie mehrjähriges Feldgras im zeitlichen Verlauf. Grau dargestellt ist toter Mulch aus abgefrorener Silphie. Vertikale Pfeile kennzeichnen das Befahren des Ackers zur Grunddüngung (G), Bodenbearbeitung (B), Saat (S), Herbizidbehandlung (H), Stickstoffdüngung (N), Walzen (W) sowie Ernte/Transport (E). Quelle: Siegfried Schittenhelm/JKI
Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe
Förderprogramm "Nachwachsende Rohstoffe"
Leitfaden Förderung
Leitfaden für das Einreichen von Skizzen und Anträgen im Rahmen des BMEL-Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe
Förderportal des Bundes
easy-Online
Formularschrank des BMEL
Broschüre Förderung und Entlastung für Waldbesitzer
Girls Day am 26. März 2020
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
Präsentation zum BioConceptCar
Bauer Hubert
Die nachwachsende Produktwelt
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