Stickstoffbindende Zwischenfrucht: Zwischenfrüchte zur Verringerung der Auswaschung von Stickstoff

Stickstoffbindende Zwischenfrüchte sind Deckfrüchte, die eingesetzt werden, um den Verlust von Nitraten – und somit von Stickstoff – im Boden zu begrenzen. Während ihres Wachstums nehmen sie mineralischen Stickstoff aus dem Boden auf. Dadurch wird die Auswaschung – also das Versickern von Wasser in die tieferen Bodenschichten – verhindert. Der Anbau dieser Zwischenfrüchte im Herbst trägt dazu bei, die Verschmutzung von Oberflächen- und Grundwasser zu verhindern. Zudem verbessert sich die Bodenstruktur, da organische Substanz eingebracht wird und eine natürliche Bodenalkalisierung bewirkt wird. Je nach Region ist der Anbau stickstoffbindender Zwischenfrüchte außerdem eine der Voraussetzungen für den Erhalt von Fördermitteln.

Wie kommt es zu einer Stickstoffbelastung im Wasser?

Zwar enthält Wasser von Natur aus Nitrat, doch die Konzentration ist heute in den meisten Gewässern deutlich höher. Verantwortlich hierfür ist die Stickstoffauswaschung auf landwirtschaftlichen Flächen im Herbst. In dieser Zeit werden die Grundwasservorräte wieder aufgefüllt. Gleichzeitig nehmen die Pflanzen weniger Wasser auf und es regnet weiterhin im Winter. Das überschüssige Wasser sickert in den Boden ein. Die von den Pflanzen aufgenommenen Stickstoffionen (Nitrate) sind sehr gut löslich und gelangen in die Bodenlösung, bevor sie ausgewaschen werden.

rainy conditions nitrate in drainage water

Zu Beginn der 2000er Jahre wurden weltweit zahlreiche Aktionspläne umgesetzt, um die Stickstoffbelastung zu begrenzen. In Europa beispielsweise regelt die Nitratrichtlinie diesen Bereich. Sie schreibt vor, dass empfindliche Gebiete ausgewiesen und verbindliche Aktionspläne erstellt werden müssen, die hinsichtlich ihrer Wirksamkeit sowie der Nitratkonzentration im Wasser überwacht werden. Darüber hinaus verlangt sie die Erstellung eines Kodex für bewährte landwirtschaftliche Praktiken sowie die Information und Schulung der Landwirte.

 

Was ist eine stickstoffbindende Zwischenfrucht?

Zwischen zwei Kulturen der Hauptfrucht werden im Herbst stickstoffbindende Zwischenfrüchte ausgesät. Diese Zwischenfrüchte haben den Zweck, Stickstoff über die Wurzeln aufzunehmen und im Boden zu binden.
Neben der Stickstofffixierung bietet diese Art der Bodenbedeckung weitere Vorteile: 

  • Eine Zwischenfrucht kann als Gründüngung genutzt werden. Nach dem Abbau setzt sie organischen Stickstoff frei, der zur Entwicklung der Folgekultur beitragen kann. Dadurch verringert sich der Stickstoffbedarf der Kulturpflanze
  • Sie verbessert die Bodenstruktur und schützt vor Verfilzung und Bodenerosion. Außerdem reichert sie den Boden mit organischer Substanz an
  • Sie fördert die Biodiversität, sowohl im Hinblick auf Mikroorganismen, da der Gehalt an organischer Substanz erhöht wird, als auch im Hinblick auf die Makrofauna, da sie Schutz und Nahrung bietet
  • Sie verbessert den Pflanzenschutz, unterbricht Schädlingszyklen und reduziert Unkraut
  • Im Falle einer Fangpflanze liefert sie zusätzliches Futter, ohne dass es zu Konkurrenz mit anderen Kulturen kommt oder zusätzlicher Flächenbedarf entsteht
  • Sie kann auch als Zwischenfrucht zur Energiegewinnung genutzt werden, wobei sie als Gärsubstrat in Biogasanlagen eingesetzt wird

 

„Wir sprechen häufig davon, die Auswaschung von Nitraten zu begrenzen. Die Idee ist, die Auswaschung von Nitraten zu reduzieren, indem Stickstoff in den Pflanzen gebunden wird.“

 

Eine einzige Deckfruchtart oder eine Mischung? 

Die Arten, die als stickstoffbindende Zwischenfrüchte eingesetzt werden, gehören im Allgemeinen zu einer der folgenden Pflanzenfamilien: Gräser, Kreuzblütler, Leguminosen oder Hydraphyllaceae. 


Die Wahl hängt vom jeweiligen Betrieb und seinen ackerbaulichen Besonderheiten ab.

legumes for nitrogen mineralisation in a cover crop mix dedicated to crop rotation
from left to right: lupine, vetch, bean, pea, lentil, sainfoin

Die folgenden Faktoren beeinflussen die Wahl:  

  • Boden- und Klimabedingungen in der Region
  • der Zeitpunkt und die Dauer der Zwischenfruchtanbauphase
  • Der Zweck der Bodenbedeckung
  • Arbeitsmethoden und Organisation (konventioneller, pflugloser, ökologischer Landbau, Bodenschutz usw.)
  • Unkrautkontrolle auf dem Feld
  • Zeitpunkt und Methode der Aussaat von stickstoffbindenden Zwischenfrüchten, Länge des Zyklus und Einarbeitungstechniken (Wetterbedingungen wie Frost, Fähigkeit des Bodens, die Deckfrucht abzubauen usw.)
  • Andere Kulturen in der Fruchtfolge
  • Auf dem Betrieb verfügbare Maschinen (Mulcher, Walze, Stoppelgrubber, verschiedene Sämaschinen usw.)


Sie können eine einzelne Art aussäen oder mehrere Arten mischen. Eine Mischung hat den Vorteil, dass Sie von den Eigenschaften verschiedener Arten profitieren. Es ist nicht immer empfehlenswert, Leguminosen einzeln zu verwenden. In der Praxis sind Mischungen oft vorzuziehen. Zwar sind sie weniger effektiv, was die Stickstofffixierung im Boden betrifft, da sie Stickstoff aus der Luft aufnehmen, dafür eignen sie sich jedoch besser als Gründüngung. In Europa sind ökologische Vorrangflächen (ÖVF) in den Vorschriften verankert. Das Ziel besteht darin, zusätzliche Umweltvorteile zu erzielen. Auf diesen Flächen müssen über einen Zeitraum von drei Monaten mindestens zwei Arten aus verschiedenen botanischen Familien ausgesät werden und es dürfen keine chemischen Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden.

 

Beispiele für Deckfrüchte je nach Zielsetzung

Durch die Mischung zweier stickstoffbindender Deckfrüchte mit hohem Biomasseertrag, wie beispielsweise Senf und Hafer oder sogar Phacelia, lässt sich eine optimale Wirkung erzielen. Sie eignen sich für eine Vielzahl unterschiedlicher Boden- und Klimabedingungen. Bei hohem Stickstoffgehalt kann man, um dessen Verlust zu vermeiden, auf schneller wachsende Arten wie Kreuzblütler zurückgreifen. Ansonsten bewähren sich Gräser mit kürzerem Wachstumszyklus.


Es lohnt sich, der Mischung eine stickstoffbindende Hülsenfrucht als Gründüngung hinzuzufügen. Beispielmischungen sind: Hafer, Wicke und Erbsen oder Phacelia und Klee.
Wenn die Bodenstrukturierung das gewünschte Ergebnis ist, sollte man sich am besten für Mischungen aus Arten mit unterschiedlichen Wurzelsystemen entscheiden, zum Beispiel Radieschen mit Phacelia und Sonnenblumen oder Wicken. 


Wenn Sie Zwischenfrüchte für Tierfutter produzieren möchten, wählen Sie am besten Arten mit hohem Nährwert wie Hafer und Leguminosen oder Weidelgras und Klee.

cover crops according to objectives

Wann sollten stickstoffbindende Zwischenfrüchte in der Fruchtfolge ausgesät werden? 

Stickstoffbindende Zwischenfrüchte sind Pflanzen, die im Herbst angebaut werden. Sie sollten so früh wie möglich ausgesät werden, solange die Temperaturen noch mild sind. So hat die Biomasse Zeit, sich zu entwickeln und mehr Stickstoff zu binden. Achten Sie jedoch darauf, dass sie sich nicht versamen, wenn sie zu früh gepflanzt werden (z. B. Senf). Eine sehr frühe Aussaat eignet sich für Arten, die mehr Licht und Wärme benötigen. Wenn Sie ab Mitte August aussäen, hat der Boden vorher Zeit, bearbeitet zu werden, um den Kontakt zwischen Boden und Saatgut zu verbessern.

In der Praxis können Sie Deckfrüchte wie folgt aussäen: 

  • sehr früh, unmittelbar nach der Ernte der Vorfrucht bis Mitte August. Eine sehr frühe Aussaat ist möglich mit: - Moha, Buchweizen, Klee, Linsen, Erbsen, Wicken, Roggen, Raps, Ackerbohnen und Sorghum
  • Mitte bis Ende August: Raps, Radieschen, Phacelia, Hafer, Weidelgras
  • spät, von Ende August bis Mitte September: Senf.

 

Achten Sie auf Probleme mit Pflanzenschutzmittelrückständen beim Auflaufen bestimmter Arten (z. B. Sulfonylharnstoffe bei Kreuzblütlern oder Leguminosen).

 

„In einigen Regionen gelten verbindliche Aussaattermine, die zudem einer Wartezeit nach der Ernte unterliegen können.“

 

So pflanzt man stickstoffbindende Zwischenfrüchte an: Aussaatmöglichkeiten

Die Anbaumethoden hängen von der jeweiligen Kulturart ab. Einige Kulturen sind anspruchsvoller als andere und erfordern daher unterschiedliche Maschinen und Techniken.
Weniger anspruchsvolle Kulturen wie Hafer oder Senf können breitflächig ausgesät werden. Kulturen mit mittleren Ansprüchen wie beispielsweise Wicke oder Roggen können mit einem Stoppelgrubber ausgesät werden, während andere Arten eine Reihen- oder Direktsaat erfordern.


Bei einer Deckfruchtmischung mit unterschiedlich großen Samen ist eine Aussaat in zwei Schritten möglich. So kann beispielsweise Senf breitflächig ausgesät werden, während Ackerbohnen aufgrund ihrer größeren Samen und höheren Ansprüche in Reihen ausgesät werden. 

 

Wie werden stickstoffbindende Zwischenfrüchte vernichtet? 

Die Einarbeitung stickstoffbindender Zwischenfrüchte kann mehr oder weniger einfach sein, je nachdem, wie empfindlich die Pflanzen gegenüber den verschiedenen Techniken sind und welche Geräte im Betrieb verfügbar sind.

  • Einige Arten lassen sich leicht durch Frost vernichten, wie beispielsweise die sehr empfindlichen Wicken, die bereits bei 0 °C erfrieren. Bei großem Biomasseaufkommen ist es manchmal ratsam, die Pflanzen zu zerkleinern, um die Zersetzung zu beschleunigen
  • Deckfrüchte können vor der Aussaat zerkleinert werden, gefolgt von einer Stoppelbearbeitung oder Einarbeitung. Eine Schneidwalze kann denselben Effekt erzielen. Diese Technik ist jedoch weniger wirksam bei Gräsern, die häufig wieder austreiben
  • Die Stoppelbearbeitung zerstört nicht nur die Deckfrucht, sondern bearbeitet auch die oberste Bodenschicht. Dadurch wird das Feld für die Folgefrucht vorbereitet oder es wird eine mechanische Unkrautbekämpfungsmethode durchgeführt
  • Pflügen. Achten Sie darauf, die Vorschäler zu entfernen, damit die Rückstände nicht am Furchengrund vergraben werden. Das Zerkleinern ist bei großer Biomasse nach wie vor sehr nützlich, um die Zersetzung zu beschleunigen
  • Auch die chemische Vernichtung ist weit verbreitet (z. B. Glyphosat + 2,4-D)
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„Informieren Sie sich unbedingt über die örtlichen Vorschriften zur Einarbeitung stickstoffbindender Zwischenfrüchte.“

frost destroying nitrate fixing intermediate crops
BP 8300 shredder at work
OPTIMER machines are available as mounted, folding or trailed chassis to meet the needs of every user.
cover crop destroyed mechanically with a plough
MES2 boom

Welche weiteren Maßnahmen können ergriffen werden, um eine Wasserverschmutzung durch Nitrate zu verhindern? 

Eine Möglichkeit ist der Anbau von stickstoffbindenden Zwischenfrüchten. Es können auch andere Maßnahmen ergriffen werden, insbesondere vorbeugende.

Beispiele hierfür sind:

  • ausreichende Lagerkapazitäten für Gülle auf dem Betrieb
  • eine Düngung zu entscheidenden Zeitpunkten im Pflanzenwachstumszyklus durch Aufteilung der Düngemittelgabe in kleinere Dosen
  • Einholen von fachkundiger Beratung bei lokalen Fachinstituten und Landwirtschaftskammern.

 

 

 

 

 

Quellen:

https://eur-lex.europa.eu/FR/legal-content/summary/fighting-water-pollution-from-agricultural-nitrates.html