Landwirtschaftlicher Gewässerschutz in Sachsen Bericht zur Praxisdemonstration 2019

im Auftragsgebiet Nordsachsen zum Thema Erosion

Untersuchungen von Bodenbearbeitungsgeräten zum Umbruch von Zwischenfrüchten vor der Zuckerrübenaussaat unter Verzicht des

Einsatzes von Totalherbiziden

1. Versuchsfrage

Eine hohe Mulchbedeckung trägt ganz wesentlich zur Vermeidung von Bodenabtrag bei.

Nach Zwischenfruchtanbau lässt sich dies in der Kombination von einem Totalherbizid mit

angepasster minimaler Bodenbearbeitung erreichen. Da der Einsatz von Totalherbiziden

vielfach kritisch gesehen wird und zukünftig stärkeren Auflagen unterliegen wird, sollen

Bodenbearbeitungsmaßnahmen bzw. -geräte untersucht werden, die einen Verzicht auf

diese Pflanzenschutzmaßnahme beim Umbruch von Zwischenfrüchten vor der

Zuckerrübensaat ermöglichen. Im Vordergrund der Untersuchungen steht dabei ein

wirkungsvoller Erosionsschutz.

2. Ausgangsbedingungen

Ort: Lüttewitz

Oberflächengewässerkörper: Dreissiger Wasser

Grundwasserkörper: Jahna

Standort: Pseudogley-Parabraunerde aus periglaziärem Schluff

Bodenart: Lösslehm

Fruchtart: Zuckerrüben nach abfrierender Zwischenfrucht

(Ramtillkraut und Senf)

3. Anlageplan

Die verschiedenen Bodenbearbeitungsvarianten (Tab. 1) wurden parallel zur Drillrichtung

(Abb. 1) angelegt. Die Parzellenbreite richtete sich nach der Arbeitsbreite der verschiedenen

Bodenbearbeitungsgeräte.

Abbildung 1: Anlage der Praxisdemonstration in Lüttewitz (Varianten in den Parzellen)

Tabelle 1: Prüfvarianten in der Praxisdemonstration

Variante

Parzelle Bodenbearbeitungs-gerät

Bearbeitungstiefe

Bearbeitungs-häufigkeit

A 1 1;3;5;7 Köckerling Vector 5 cm 1 x

A 2 2 Güttler SuperMaxx 5 cm 2 x

A 3 4 Güttler SuperMaxx 5 cm 1 x

A 4 6 RotaPull 5 cm 1 x

Die geprüften Geräte sind in Abbildung 2 bis 4 dargestellt.

Bei der Auswahl der Geräte wurde neben dem im Betrieb vorhandenen Köckerling

Vector, der SuperMaxx von Güttler und der RotaPull von der TU Dresden untersucht.

Durch die eingesetzten Geräte konnte aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der

jeweiligen Arbeitsorgane ein breites technisches Spektrum der Bodenbearbeitung mit

einem differenzierten Arbeitsergebnis abgebildet werden. Die mit einem Zinkenfeld

gekennzeichneten Grubbersysteme unterschieden sich hinsichtlich des Strich- bzw.

Rahmenabstandes, der Rahmenhöhe, des Gewichtes und der Rückverfestigung.

Beispielhaft für viele Mulchgrubbersysteme ist der Vector, der aufgrund seiner

Bauweise sowohl für die flache als auch für die tiefe Bodenbearbeitung geeignet ist.

Dementsprechend sind die Zinken mit einer hohen Auslösekraft gefedert. Zur

Rückverfestigung kommen zwei U-Profil Walzen zum Einsatz, die nicht abnehmbar

sind. Im Gegensatz hierzu besitzt der SuperMaxx keine Rückverfestigungseinheit

und arbeitet mit leicht auslösenden Federzinken in Kombination mit einem engeren

Balkenabstand und einer geringeren Rahmenhöhe. Als aktiv angetriebenes Gerät

wurde der RotaPull von der TU Dresden eingesetzt. Neben einer

Zinkenlockerungseinheit besteht der modulare Aufbau aus einem mit Schaufeln

versehenden Rotor und einer Crosskillwalze zur Rückverfestigung. Durch den Rotor

wird das Pflanzenmaterial aus dem Bodenstrom getrennt und oben auf der

Oberfläche abgelegt. Momentan befindet sich der RotaPull noch in der Entwicklungs-

und Testphase, wodurch in der weiteren Entwicklungsphase Walzen und

Grubberzinken vom Anwender besser separat je nach Bedingungen eingesetzt

werden können.

Abbildung 2: Universalgrubber - Köckerling Vector 460 (Quelle: Köckerling)

Abbildung 3: Großfederzahnegge - Güttler SuperMaxx (Quelle: Hr. Broihan-Klöpper Fa. Güttler)

Abbildung 4: Konzept Rota Pull (Quelle: TU Dresden)

4. Material, Methoden und Ergebnisse

4.1 Einschätzung der Witterungssituation im Untersuchungszeitraum

Der Niederschlags- und der Temperaturverlauf des Anbaujahres 2019 wurden in Abbildung 5

und 6 zusammengestellt. Dabei handelt es sich um Werte der Wetterstation Nossen des

LfULG in Sachsen, die sich etwa 10 Kilometer Luftlinie vom Versuchsstandort befindet. Von

besonderem Interesse sind dabei die Niederschläge nach dem trockenen Jahr 2018. Wie

aus Abbildung 6 hervorgeht, lagen die Messwerte auch 2019 oftmals unterhalb des

langjährigen Mittelwerts. Die Wasserversorgung der Rüben in der Auflaufphase und zur

Jugendentwicklung war mit jeweils 50 mm Monatsniederschlag im Mai und Juni zunächst

noch günstig. Die Sommermonate Juli und August zeigten sich hingegen deutlich zu trocken.

Abbildung 5: Monatsmitteltemperaturen im Zeitabschnitt Januar bis Oktober 2019 im Vergleich zum mehrjährigen Mittel (LfULG-Station Nossen)

0.1 3.97.0

9.6 11.1

21.419.1 20.1

14.611.8

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

Jan Feb Mär Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt

°C

2019 mj. Mittel (1999 - 2018)

Abbildung 6: Monatlicher Niederschlag im Zeitabschnitt Januar bis Oktober 2019 im Vergleich zum mehrjährigen Mittel (LfULG-Station Nossen)

4.2 Versuchsdurchführung

Die nach Weizen gesäte Zwischenfruchtmischung (Ramtillkraut und Senf) lief im Spät-

sommer des Dürrejahres 2018 deutlich verspätet und sehr lückig auf. In den

Bestandeslücken und vor allem in den Fahrgassen lief viel Ausfallweizen auf, welcher sich

im warmen und feuchter werdenden Spätherbst noch sehr gut entwickeln konnte.

Die Einarbeitung des abgefrorenen Zwischenfruchtbestandes (und des zahlreich

aufgelaufenen Ausfallweizens) erfolgte in der ersten Aprilwoche. Mit Ausnahme der

betriebsüblichen Variante wurde der Boden unmittelbar vor der Aussaat am 10.04. in einem

separaten Arbeitsgang gewalzt (Tab. 2).

Um einen Vergleich zum totalherbizidfreien Verfahren zu untersuchen, wurde über alle

Varianten quer zur Fahrtrichtung eine Glyphosatanwendung vor der Aussaat durchgeführt.

Diese wurde in der betriebsüblichen Variante begleitend untersucht, war aber nicht

Gegenstand der Demonstration.

Tabelle 2: Bodenbearbeitungstermine in der Demonstration in Lüttewitz

Gerät 1. Bearbeitung 2. Bearbeitung Walzen

Köckerkling Vector 05.04. - -

RotaPull 08.04. - 09.04.

Güttler SuperMaxx 1 x 08.04. - 09.04.

Güttler SuperMaxx 2 x 01.04. 08.04. 09.04.

Der hohe Besatz mit Ausfallgetreide führte neben den Nachauflaufbehandlungen zu 3

zusätzlichen Graminizidanwendungen (Tabelle 3). Damit verbunden waren um 63€/ha

höhere Pflanzenschutzmittelkosten ohne Anrechnung der Ausbringungskosten, welche laut

KTBL ca. 30€/ha betragen. Damit ergibt sich eine Kosteneinsparung durch die Anwendung

97

32

53

30

51 5435 36

44 46

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Jan Feb Mär Apr Mai Juni Juli Aug Sep Okt

mm

2019 mj. Mittel (1999 - 2018)

von Glyphosat in Höhe von 90-100€/ha für den Demonstrationsschlag bei entsprechenden

Ungrasaufkommen, welches so nicht repräsentativ für alle Ackerflächen in Sachsen ist.

Tabelle 3: Termine der Pflanzenschutzanwendungen und Kosten

Termin Totalherbizidfrei Kosten Glyphosat Kosten

20.03.2019 Totalherbizid 6,27 EUR

15.04.2019 Graminizid 32,22 EUR -

03.05.2019 NAK 1 66,24 EUR -

13.05.2019 Graminizid 22,19 EUR NAK 1 64,20 EUR

19.05.2019 NAK 2 90,74 EUR NAK 2 87,32 EUR

29.05.2019 Graminizid 27,81 EUR

03.06.2019 NAK 3 72,38 EUR NAK 3 90,67 EUR

Die Handernte der Rüben erfolgte am 17.10.2019. Hierzu wurden je Langparzelle 4 x 12

Rüben geerntet, auf dem Feld geköpft und anschließend Rübenkörper sowie Rübenkopf

einschließlich Blatt separat gewogen. Beim Köpfen der Rüben wurde aus Gründen der

Vergleichbarkeit auf eine einheitliche Schnitthöhe geachtet.

4.3 Bodenbedeckungsgrad nach der Bodenbearbeitung

Der Bodenbedeckungsgrad nach der Bodenbearbeitung lag, weitgehend unabhängig vom

eingesetzten Gerät, zwischen 5 und 15 %. Für einen wirksamen Erosionsschutz wird eine

Bodenbedeckung von mindestens 30 % angestrebt. Diese Zielgröße wurde vielfach nur im

Bereich der Fahrspur, wo durch das Ausfallgetreide deutlich mehr Pflanzenmaterial

vorhanden war, erreicht. Durch den zweiten Bearbeitungsgang mit der Güttlerwalze wurde

der Mulchbedeckungsgrad aber auch in diesem Bereich reduziert, wobei die

Ausgangsbedingungen in den Fahrspuren in Bezug zur Pflanzendichte des aufgelaufenen

Weizens unterschiedlich waren (Abbildung 7 und 8).

Abbildung 7: Parzelle 2 am 05.03.2019

Abbildung 8: Parzelle 3 am 05.03.2019

Abbildung 9: Bodenbedeckungsgrad in den verschiedenen Bearbeitungsvarianten (Bonitur unmittelbar nach der Bearbeitung am 08.04.2019)

4.4 Feldaufgang der Zuckerrüben in den Bodenbearbeitungsvarianten

Der Rübenertrag wird maßgeblich durch eine ausreichende Bestandesdichte bei

gleichmäßiger Pflanzenentwicklung beeinflusst. Der Saatbettbereitung kommt im Hinblick auf

eine gleichmäßige Saatgutablage und einen hohen Feldaufgang eine besondere Bedeutung

zu. Der Einfluss der Bodenbearbeitungsvarianten auf den Feldaufgang wurde an 3 Terminen

ermittelt (Abbildung 9 bis 11).

Zum ersten Boniturtermin rd. 14 Tage nach der Aussaat wurden in der Variante mit

zweimaliger Bodenbearbeitung mit der Güttler SuperMaxx, sowohl in der Fläche (98 %

Feldaufgang) als auch im Bereich der Fahrspuren (93 %), die Zielbestandesdichte von 12,3

Pflanzen je m2 nahezu vollständig erreicht. Deutliche Probleme im Feldaufgang zeigten sich

hingegen bei einmaliger Bearbeitung im Bereich der Fahrspuren bei wesentlich höherer

Mulchauflage. Aber auch in der Fläche wurden hier tendenziell geringere Pflanzenzahlen, bei

deutlich höherer Streuung, angetroffen (Abb. 10). Infolge der günstigen Niederschlags-

verteilung im Mai war an den beiden Folgeterminen ein deutlicher Anstieg der

Pflanzenzahlen in den zunächst schwächer aufgelaufenen Teilbereichen der Fahrspur

festzustellen (Abb. 11 und 12). Zum letzten Termin Anfang Juni bestanden kaum noch

Unterschiede in der Bestandesdichte zwischen den Bodenbearbeitungsvarianten, sowohl im

Bereich der Fläche als auch der Fahrspur (Abb. 12).

Abbildung 10: Feldaufgang in den Bodenbearbeitungsvarianten am 26.04.2019

115 6

16

27

15

42

30

0

10

20

30

40

50

Köckerling Güttler 2x Güttler 1x RotaPull

Bed

ecku

ng

sg

rad

[in

%]

Fläche

Fahrspur

8798

83 8774

93

47

81

0

20

40

60

80

100

120

Köckerling Güttler 2x Güttler 1x Rota Pull

Pfl

an

zen

au

fgan

g [

in %

]

Fläche

Fahrspur

Abbildung 11: Feldaufgang in den Bodenbearbeitungsvarianten am 15.05.2019

Abbildung 12: Feldaufgang in den Bodenbearbeitungsvarianten am 06.06.2019

4.5 Rüben- und bereinigter Zuckerertrag

Am tiefgründigen Lößstandort in Lüttewitz wurden, trotz ausgeprägter Sommertrockenheit im

Jahr 2019, sehr hohe Rübenerträge von rd. 1.000 dt/ha bei einem guten bereinigten

Zuckergehalt von rd. 17 % festgestellt. Hieraus ergeben sich bereinigte Zuckererträge von

knapp 180 dt/ha (Tabelle 4). Diese hohen Erträge weisen zweifellos auf das hohe

Ertragspotenzial des Standortes hin. Zu bedenken ist jedoch auch, dass bei der Handernte

und beim Köpfen der Rüben mit wesentlich geringeren Ernteverlusten als bei maschineller

Ernte mit dem Rübenroder zu rechnen ist.

Zwischen den geprüften Bodenbearbeitungsvarianten waren keine nennenswerten

Abweichungen im bereinigten Zuckerertrag festzustellen. Dies erscheint angesichts der

Anfang Juni festgestellten weitgehend einheitlichen Bestandesdichte und der ausgeprägten

Trockenheit im Sommer weitgehend plausibel.

Tabelle 4: Rübenertrag sowie bereinigter Zuckergehalt und -ertrag bei differenzierter Bodenbearbeitung (Variante Köckerling jeweils Mittelwert der 4 Langparzellen)

Boden-bearbeitung

Rüben- ertrag dt/ha

Bereinigter Zuckergehalt

%

Bereinigter Zuckerertrag

dt/ha

MW STABW MW MW STABW

94 98 93 9686

98

73

98

0

20

40

60

80

100

120

Köckerling Güttler 2x Güttler 1x Rota Pull

Pfl

an

zen

au

fgan

g [

in %

]

Fläche

Fahrspur

95 98 102 10293 98

88 95

0

20

40

60

80

100

120

Köckerling Güttler 2x Güttler 1x Rota Pull

Pfl

an

zen

au

fgan

g [

in %

]

Fläche

Fahrspur

Köckerling 1.083 84 16,95 183 13

Güttler 2 x 942 33 17,20 162 6

Güttler 1 x 1.049 113 17,08 179 19

Rota Pull 1.054 59 16,78 177 10

5. Fazit

Starke Hangneigungen, Art der Bodenbearbeitung, Schlaggröße, Feinkrümligkeit des

Bodens sowie die Bodenstruktur beeinflussen in starken Maße die Bodenerosion auf

Ackerschlägen. Ziel muss es daher sein, alle Einflussfaktoren ackerbaulich so zu gestalten,

dass eine Bodenerosion auch bei Starkniederschlagsereignissen möglichst vermieden

werden kann. Hierbei sollte vor allem die Intensität der Bodenbearbeitung beachtet werden.

Für einen wirksamen Erosionsschutz wird eine Bodenbedeckung von mindestens 30 %

angestrebt. Diese konnte mit den geprüften Bodenbearbeitungsvarianten nicht erreicht

werden. Maßgebend hierfür war sicherlich die witterungsbedingt schwache und lückige

Entwicklung des Zwischenfruchtbestandes und somit das Fehlen von Mulchmaterial. Die

anfänglich differenzierten Feldaufgänge in den einzelnen Varianten wurden durch die

günstige Niederschlagsverteilung im Mai in der Folgezeit aufgehoben, wodurch sich keine

nennenswerten Unterschiede im Rübenertrag ergaben.

Deutlich wurde der Pflanzenschutzmittelmehraufwand in der totalherbizidfreien Variante bei

entsprechendem Unkraut- bzw. Ungrasdruck. Zu konstatieren ist aber auch, dass der

angetroffene Besatz an Ungräsern nicht unbedingt repräsentativ für sächsische Standorte

ist. Daher ist die Spanne der zusätzlich entstehenden Kosten groß und von den jeweiligen

Standortbedingungen abhängig.