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Erste Zwischenergebnisse des Projekts Bioenergy-

Silphium und Beflugerhebungen am Standort Wien

Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 3. u. 4. April 2014

Dr. Josef Mayr

Institut für Saat- und Pflanzgut, Pflanzenschutzdienst und Bienen Abt. Bienenkunde und Bienenschutz

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Bioenergy-Silphium

Vortragsinhalte:

• Die Pflanze – Silphium perfoliatum L.

• Das Projekt Bioenergy-Silphium

• Zwischenergebnisse

• Schlussfolgerung

• Ausblick für 2014

2 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Die Pflanze Silphium perfoliatum L.

3 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Kurzbeschreibung

Bezeichnung: Durchwachsene Silphie, Becherpflanze,

Silphium perfoliatum L.

Systematik: Fam. Asteraceae (Korbblütler)

Herkunft: Südosten Kanadas bzw. Osten der USA, kam im 18. Jhdt. nach Europa

Botanik: ausdauernd; im 1. Jahr nur Rosettenbildung!

Stängel: vierkantig, an der Basis verwachsene Blätter - Becherpflanze

TKG Samen: niedrig (14 Gramm)

Ansprüche: gering an Standort- und Wasser

Wuchshöhe: 2-3 m

Foto: Gansberger, AGES

Foto: Gansberger, AGES

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Die Pflanze Silphium perfoliatum L.

Kurzbeschreibung - Produktion

Bestandesbegr.: Auspflanzung

Kulturführung: im Auspflanzjahr - keine Düngung notwendig, Unkrautregulierung besonders wichtig

in den Nutzungsjahren - Düngung notwendig, keine Unkrautbekämpfung

Nutzung: Nutzung mindestens 10 Jahre möglich!

• Ursprünglich als Futter und Zierpflanze

• Biomasse für Biogas Ethanol Produktion Thermische Verwertung

• Bienenweide

Erträge: Literatur: 10 bis 26 Tonnen TM/ha und Jahr Österreich: siehe Ergebnisse

Ernte/Lagerung: wie bei Silomais

4 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Standort Grabenegg, 22.07.2013 Foto: Mayr, AGES

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Das Projekt Bioenergy-Silphium

Projekttitel:

„Erhöhung der Biomasseproduktion durch Silphium perfoliatum L. zur energetischen Verwertung in Österreich.“

Akronym: „Bioenergy-Silphium“

5 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „NEUE ENERGIEN 2020“ durchgeführt.

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Das Projekt Bioenergy-Silphium

Projektpartner: AGES - Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH

BOKU - Universität für Bodenkultur

Biogas Strem Errichtungs- und Betriebs GmbH & Co KG

Projektlaufzeit: 01.04.2012 bis 31.03.2015

Finanzierung: Klima- und Energiefonds: 60%

Eigenmittel Projektpartner: 40%

6 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Das Projekt Bioenergy-Silphium

Projektziele: • Bestandesetablierung an 4 Standorten

• Aufbereitung und Optimierung des Saatgutes zur Aussaat mit einer herkömmlichen Sämaschine

• Erhebung von Parametern zur Optimierung der Kulturführung

• Untersuchung ausgewählter umweltrelevanter Parameter

• Erhebung des Energiepotentials zur Biogas-, Bioethanolerzeugung und thermischen Verwertung

• Ökonomische Evaluierung im Vergleich mit anderen Energiepflanzen (im Besonderen mit Silomais)

7 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Material und Methoden Auspflanzung: mit vorgezogenen Jungpflanzen;

Pflanzverband 50 x 50 cm, 4-reihige

Becherpflanzmaschine; Ende Mai 2012

Pflanzenschutz: Unkrautregulierung mechanisch (händisch)

Düngung: Erstes Vegetationsjahr keine Düngung

Zweites Vegetationsjahr wie bei Mais

(Ausnahme Strem - keine Düngung)

Ernte: ab dem zweiten Vegetationsjahr,

Erntetechnik wie bei Silomais

Das Projekt Bioenergy-Silphium

8 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Material und Methoden

Versuchsstandorte:

Ackerbaulich begünstigte Produktionsgebiete

Grabenegg, Gemeinde Ruprechtshofen (NÖ) Alpenvorland (AGES Referenzstation „Nordalpin“)

Hirschstetten (Wien) Niederösterreichisches Flach- und Hügelland (AGES Referenzstation

„Pannonikum“)

Strem, Gemeinde Güssing (B) Südöstliches Flach- und Hügelland (Praxisversuch)

Randlage des Ackerbaues

Schönfeld, Gemeinde Göpfritz/Wild (NÖ) Mühl- und Waldviertel (AGES Referenzstation „Nordalpin-Baltikum“)

Das Projekt Bioenergy-Silphium

9 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Ergebnisse Erstes Vegetationsjahr (2012)

Bestandesetablierung: arbeits- und kostenintensiv!

Auspflanzung: Probleme: teilweise unzureichend verankerte Setzlinge, Pflanzenballen zu klein und unzureichend durchwurzelt

- händische Korrektur (Nachpflanzung) erforderlich - Setzlinge mit festen, gut durchwurzelten Pflanzballen wichtig - gut vorbereitetes Pflanzbeet notwendig

Bewässerung: - bei Trockenheit nach der Auspflanzung von Vorteil

Pflanzenschutz: - Unkrautregulierung mehrmalig (2-5 mal, bis Anfang August) - Schädlingsbefall unauffällig - Pflanzenkrankheiten unauffällig

Düngung: - nicht erforderlich – da nur schwache Jugendentwicklung

Bodenbedeckung: Bereits Anfang Oktober geschlossene Bestände in

Grabenegg, Schönfeld und Hirschstetten (Bodenbedeckungsgrade von 98,47 bis 99,00%), in Strem 54,1%

10 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Grabenegg, 19.10.2013 Foto: Gansberger, AGES

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Auspflanzung Strem, 26.05.2012 Foto: Gansberger, AGES

Ergebnisse Erstes Vegetationsjahr (2012)

Auspflanzung Schönfeld, 23.05.2012 Foto: Gansberger, AGES

Auspflanzung

• Mit herkömmlichen Becherpflanzmaschinen

• händisches Nachpflanzen erforderlich

11 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014

Josef Mayr

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Ergebnisse Erstes Vegetationsjahr (2012)

Unkrautbekämpfung • im Auspflanzjahr 2 bis 5 mechanische Unkrautbekämpfungen notwendig • in den Folgejahren keine Unkrautbekämpfung notwendig

12 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014

Josef Mayr

Strem, 1.08.2012 Foto: Legath, Biogas Strem

Hirschstetten, 11.07.2012 Foto: Mayr, AGES

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013):

Pflanzenschutz: Unkrautregulierung nicht notwendig Schädlingsbefall unauffällig Pflanzenkrankheiten unauffällig

Düngung: wie bei Mais

Bodenschutz: frühzeitig geschlossene Bodenbedeckung (Blattflächenindex) von Ende März bis Ende September

13 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

BFI > 1!

Bodenschutz über einen langen Zeitraum gegeben!

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Ergebnisse

Zustand der Versuchsflächen zu unterschiedlichen Zeitpunkten

14 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Hirschstetten, 06.05.2013 Foto: Gansberger, AGES

Hirschstetten, 17.05.2013 Foto: Mayr, AGES Grabenegg, 28.06.2013

Foto: Mayr, AGES Hirschstetten, 28.06.2013 Foto: Mayr, AGES

Grabenegg, 22.07.2013 Foto: Mayr, AGES

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013):

Blühbeobachtungen

Blühbeginn: 20. Juni Hirschstetten 26. Juni Grabenegg und Strem 10. Juli Schönfeld

Vollblüte Bestand: 2 Wochen nach Blühbeginn

Blühdauer: ca. 2,5 Monate - trotz Hitze und Trockenheit waren bei der Ernte (Mitte September) noch Einzelblüten vorhanden

15 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013):

Blühbeobachtungen

16 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Wien, 11.07.2013 Foto: Schraml

Wien, 16.07.2013 Foto: Schraml Wien, 23.07.2013

Foto: Schraml Wien, 11.07.2013 Foto: Schraml

Wien, 01.08.2013 Foto: Schraml

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013):

Biomasseerträge

17 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

17.878

14.759 13.838

10.032

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

Grabenegg Schönfeld Hirschstetten Strem, Praxisversuch

Silphium, Mais Trockenmasseerträge (kg/ha)

Silphium-Septemer 2013

Mais 2013

Mais (5 Jahresdurchschnitt)*

*Ergebnisse: Durchschnitt 2008-2012 Grabenegg: AGES Sortenwertprüfung Schönfeld: AGES Sortenwertprüfung Hirschstetten: BOKU Versuchswirtschaft Groß Enzersdorf Strem: Fachschule Güssing

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Ergebnisse

18 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Zustand der Versuchsflächen im Juli 2013

Grabenegg, 22.07.2013 Foto: Gansberger, AGES

Hirschstetten, 11.07.2013 Foto: Mayr, AGES

Schönfeld, 18.07.2013 Foto: Weinhappel, AGES

Strem, 3.07.2013 Foto: Legath, AGES

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013):

19 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Strem, 3.07.2013 Foto: Legath, Biogas Strem

Strem, 3.07.2013 Foto: Legath, Biogas Strem

Strem, 3.07.2013 Foto: Legath, Biogas Strem

Strem, 3.07.2013 Foto: Legath, Biogas Strem

Erntetechnik

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013)

Blüten-Beflugzählungen Silphie, Luzerne, Sonnenblume

Projektergänzende Arbeiten (Bachelorarbeit BOKU)

Sheila Greistorfer, Stefan Wildzeiss Betreuerin: Dr. Bärbel Pachinger

Datenerhebung: Anzahl Bütenbesucher/m² 10 min Beobachtungszeit 3 Termine, 3 Wiederholungen

20 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Hirschstetten, 11.07. 2013 Foto: Mayr, AGES

Hirschstetten, 25.07.2013 Foto: Mayr, AGES

Hirschstetten, 11.07.2013 Foto: Mayr, AGES

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Ergebnisse Zweites Vegetationsjahr (2013)

Blüten-Beflugzählungen Silphie, Luzerne, Sonnenblume

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41

15

6

1

5

1

4

0

29

5 7

0

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Silphie Luzerne Sonnenblume

Durchschnittliche Menge an Blütenbesuchern Hummeln, Wildbienen, Honigbienen, Andere Blütenbesucher

Honigbiene Wildbienen Hummeln Andere Blütenbesucher

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Erstes Vegetationsjahr

Auspflanzung

Bewässerung

Unkrautregulierung

Schädlingsbekämpfung

Krankheitsbekämpfung

Düngung

Zweites Vegetationsjahr

Unkrautregulierung

Schädlingsbekämpfung

Krankheitsbekämpfung

Düngung

Biomasseertrag

Bodenschutz

Blühdauer

Bienenbeflug der Silphium-Blüten

Ergebnisse Zusammenfassung

22 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Schlussfolgerung

• Silphium perfoliatum L. ist eine ausdauernde Pflanze mit jährlich hohen Biomasseerträgen.

• Im ersten Vegetationsjahr ist ein hoher Aufwand für die Bestandesetablierung (Auspflanzung, Unkrautbekämpfung) notwendig.

• Ab dem zweiten Vegetationsjahr sind nur mehr Düngung und Ernte erforderlich.

• In der ökonomischen Bewertung von Silphium gegenüber einjährigen Energiepflanzen muss der geringe Aufwand in den weiteren Nutzungsjahren (über 10 Jahre möglich) berücksichtigt werden.

• Der Boden ist über einen lange Zeitraum durch eine geschlossene Pflanzendecke geschützt.

• Die attraktiven Blüten von Silphium perfoliatum L. geben speziell für Honigbienen ein zusätzliches Nahrungsangebot für einen langen Zeitraum.

23 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Ausblick 2014

Geplant sind:

• Umfassende Labor- und Feldversuche zur Optimierung des Saatgutes für eine Feldaussaat mit herkömmlichen Sämaschinen

• Weitere Ermittlungen von Ertragsdaten auf allen Versuchsflächen

• Erhebungen von Parametern zur Optimierung der Kulturführung

• Beurteilung des Energiepotentials für die Biogas- und Bioethanolerzeugung sowie die thermische Verwertung

• Untersuchungen ausgewählter umweltrelevanter Parameter (Stickstoffbindung bzw. -verlagerung im Boden, CO2-Senkepotential, CO2-Emissionen,

Infiltrationsrate)

• Eine ökonomische Bewertung im Vergleich zu anderen Energiepflanzen

24 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

25 Bienenkonferenz „Meet the Bees“ - Global 2000, 4.April 2014 Josef Mayr

Weitere Informationen unter: http://www.ages.at/ages/landwirtschaftliche-sachgebiete/saat-und-pflanzgut/projekte-und-studien/bioenergy-silphium