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Ertragsphysiologische Untersuchungen bei Silphie: Wasser, Wurzeln, LichtSiegfried Schittenhelm1, Burkhard Schoo1, Susanne Schroetter1 und Jens Dauber2
1 Julius Kühn-Institut, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde, Bundesallee 50, 38116 Braunschweig2 Thünen-Institut, Institut für Biodiversität, Bundesallee 50, 38116 BraunschweigKontakt: [email protected]
HintergrundDas FNR Verbundvorhaben „Agrarökologische Bewertung der Durch-wachsenen Silphie als eine Biomassepflanze der Zukunft“ soll aufzei-gen, inwiefern alternative Energiepflanzen mit positiven Umwelteigen-schaften und umweltschonenderen Anbausystemen einen Beitrag zurnachhaltigen Energiebereitstellung leisten können. In dem am JKI bear-beiteten Teilvorhaben 2 werden insbesondere Fragen zu Wasserhaus-halt, Wurzelentwicklung und Lichtnutzung untersucht.
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Anzahl Wurzeln
Material und MethodenAuf dem Versuchsfeld des JKI Instituts für Pflanzenbau und Boden-kunde wird eine Dauerkultur mit Durchwachsener Silphie (kurz: Silphie)mit einem mehrjährigen Luzernegras und einer Maisselbstfolgeverglichen. Die Vergleichskulturen fungieren dabei als Benchmarks fürdie beiden Komponenten einer effizienten Wassernutzung: (i) hoheWasseraufnahmeeffizienz durch die intensive und tiefe Durchwurzelungdes Bodens beim Luzernegras sowie (ii) effiziente Nutzung des
Rammkernsondierung (1,5 m tief) für Wurzeluntersuchungen in Silphie und Mais anStandorten in Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen.
Rockstedt
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140Dasselbruch
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140Dornburg
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Mais Silphie
Wurzelaustritte an Bruchflächen.
aufgenommenen Wassers für die Biomasseproduktion bei der C4Pflanze Mais. Zum Vergleich von Wurzeltiefgang und Durchwurzelungs-intensität wurden zudem auf externen Standorten Silphiebeständeunterschiedlicher Anlagejahre (2005-2011) sowie jeweils benachbarteMaisbestände beprobt. Die Bohrkerne wurden alle 10 cm gebrochenund die Wurzelzahlen an den Bruchstellen bestimmt.
Die Silphie durchwurzelteden Boden meist tiefer undintensiver als der Mais. ImMittel der vier Standortebild t Sil hi it 8 4 t
Ergebnisse und DiskussionMais Silphie
bildete Silphie mit 8 vs. 4 tha-1 etwa doppelt sovielWurzeltrockenmasse wieder Mais.
Das Versuchsfeld inBraunschweig von oben.
Ergebnis der Bruchkernuntersuchungnach Smit (2000). Die Beprobungerfolgte nach der Maisblüte.
Kum. GlobalstrahlungPAR Interzeption
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0,0 - 0,3 m
0,6 - 0,9 m
1,2 - 1,6 m
Regen
Dynamik des tiefenspezifischen Bodenwas-sergehaltes am Beispiel der Silphie ohneZusatzbewässerung. Im Mai 2013 fiel inBraunschweig ungewöhnlich viel Regen (200mm vs. 53 mm im langjährigen Mittel).
Silphie ohne und mitZusatzbewässerung.
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Silphie
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Neuanlage
Altbestand
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Die Silphie ohne Zusatzbewässerunga-1) 20
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Datum
1.4.13 1.5.13 1.6.13 1.7.13 1.8.13 1.9.13
0 0
Die „Becher“ fassenmax. 1,5 L Wasser m-2.
Die Silphie hatte bereits Mitte Mai einePAR-Interzeption von >90%. Dagegenentwickelte sich der Mais deutlich späterund langsamer. Beim Luzernegras stieg
Die drei Fruchtarten hatten einen ähnlichenl ti Mi d t üb d ät
Luzernegras
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20
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60Die Silphie ohne Zusatzbewässerung(links) hatte im Gegensatz zur bewässer-ten Silphie (rechts) am 5.8.2013 kaumnoch photosynthetisch aktive Blätter.
Fruchtart
Silphie Mais Luzernegras
Bio
mas
se (
t TM
h
0
5
10
15
-36
%
-32
%
-34
%
O
www.jki.bund.de
LiteraturSmit, A.L., 2000. Root methods: a handbook. Springer.
Bodenfeuchtemonitoringmit Diviner 2000.
und langsamer. Beim Luzernegras stiegdie PAR-Interzeption nach jeder Erntewieder rasch auf nahezu 100% an.
relativen Minderertrag gegenüber der zusätz-lich bewässerten Variante.
Messdatum
1.4.12 1.5.12 1.6.12 1.7.12 1.8.12 1.9.12 1.10.12
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