| Titel: |
Pflanzenbauliche Optimierung des Anbaus von Winterackerbohnen (Vicia faba L.) |
| Titel (englisch): |
Agronomic procedures that minimize the risk of nitrate pollution of ground water by winter faba bean cultivation during the winter months will be tested in the project. Therefore, spring oat (Avena sativa L.) will be used as a catch crop grown after cereals and previously of winter faba bean. |
| Beschreibung (dt.): |
Gegenstand dieses Projekts ist die Winterform der Ackerbohne (Vicia faba L.). Im Zentrum stehen die Winterackerbohnen als eiweißreiches Futter für Nutztiere und die Verwendung der Winterackerbohnen als spurenelementreiches Substrat für Biogasanlagen. Ziel des Projekts ist es, pflanzenbauliche Verfahren zu entwickeln, die die Umweltverträglichkeit des Anbaus der Winterackerbohnen verbessern. Den Winterackerbohnen wird Sommerhafer als Zwischenfrucht vorangestellt. Dadurch soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Gefahr einer Nitratbelastung des Grundwassers, die mit dem bisherigen Anbau der Winterackerbohnen einhergeht, zu mindern. Es soll getestet werden, welche Auswirkungen der Anbau von Sommerhafer vor Winterackerbohnen auf die Entwicklung der Nmin-Werte in der Sickerperiode Herbst, Winter und Frühling hat. Des Weitern sollen die Auswirkungen einer Zumischung von Wintertriticale zu Winterackerbohnen (Gemengeanbau) auf den Nmin-Wert in der Sickerperiode untersucht werden. Zusätzlich wird die Schutzfunktion der Biomasse des Sommerhafers auf die Auswinterungsrate der Winterackerbohnen überprüft, die Erträge von Winterackerbohnen zu Sommerackerbohnen verglichen und die symbiotische N2-Fixierung mithilfe der 'erweiterten Differenzmethode' geschätzt. Die Referenzfrüchte sind Winter- und Sommertriticale-Reinsaaten. Um diese Untersuchen durchzuführen wird ein randomisierter Feldversuch 2018 und 2019 angelegt und beprobt. |
| Beschreibung (engl.): |
The focus of this project is the optimized cultivation of the winter form of faba bean (Vicia faba L.) which can be used as protein-rich fodder for domestic animals and as substrate, rich in trace elements, for biogas plants. The goal of the project is to develop agronomic procedures that minimize the risk of nitrate pollution of ground water by winter faba bean cultivation during the winter months. Therefore, spring oat (Avena sativa L.) will be used as a catch crop grown after cereals and previously of winter faba bean. The following variants will be proven. Spring oat, as a catch crop, will be established after the harvest of barley. - In the growing oats, winter faba bean will be autumn-sown between the oat rows. Until the oat is dying back, winter faba bean and oat build an intercropping. - Winter faba bean and winter triticale are sown in the growing oat (between the oat rows) as an intercropping. - Winter triticale as a pure stand, sown between the oat rows. - Spring triticale in spring - Spring faba bean in spring - Spring faba bean intercropped with spring triticale in spring Without previous oats as catch crop: - Winter faba bean pure stand - Winter faba bean intercropped with triticale - Winter triticale as a pure stand - Bare fallow As winter faba beans, two new lines are available: 'Augusta', which was selected for grain yield and reduced logging, and the particularly winter hardy line 'Malibo'. The following hypotheses will be tested: 1. Oat, as catch crop, significantly lowers the Nmin value in the soil and reduces the risk of nitrate leaching. 2. Intercropping of winter faba bean and cereals significantly lowers the Nmin value in the soil and thus reduces the risk of nitrate leaching. 3. Biomass of the catch crop oat buffers low temperatures in winter faba bean and therefore reduces mortality of winter faba bean due to low temperatures in winter. 4. Grain yield is higher in winter faba bean than in summer faba bean. One variant of the project is the establishment of an oat catch crop after the cereal harvest in 2018 and 2019, before sowing the winter faba beans. For oat, cultivar Simon is used because of a strong tillering ability. Winter faba bean will be sown in October 2018 and 2019 without additional tillage between the drill rows of the oat. For a while, the winter faba bean are undersown in the oats. The oat dies over winter and the winter faba beans continue to grow undisturbed. If, contrary to expectation, the oats does not die off as a result of a largely frost-free winter, it will be removed with a molding cutter. Two new genotypes are available as winter faba beans: 'Augusta', which was selected for grain yield and improved lodging ability, and the particularly winter hardy 'Malibo'. Another variant of the project involves the sowing of winter faba bean in the mixture with winter triticale, also after oats catch crop. This intercropping will be sown between the oat rows in early October 2018 or 2019 as 'row intercropping' without additional tillage. The required technology for sowing such mixtures in a single crossing is available (Haldrup SB-25 head harvester). To test the importance of winter faba beans, the winter faba bean genotypes are compared with summer faba beans. After oats as catch crop, spring faba beans and a spring faba beans-spring triticale intercropping will be sown in spring. The symbiotic N2 fixation will be estimated using the 'extended difference method'. The references are winter and spring triticale pure stands. |
| Ergebnis (dt.): |
Winterackerbohnen (WAB) weisen über Winter oft hohe Nmin-Mengen im Boden auf. Es soll-te ein pflanzenbauliches Verfahren zur Linderung dieses Problems entwickelt werden. In ei-nem Feldversuch (2018/19 und 2019/20) wurde nach Getreide Sommerhafer als Zwischen-frucht angebaut. Im Oktober erfolgte die WAB-Direktsaat (Sorten Augusta und Malibo) in den stehenden Haferbestand. Zusätzlich wurden im Oktober eine Wintertriticale (WT)-Reinsaat (Sorte Tulus) und zwei WAB-WT-Gemenge etabliert. Alle Winterungen wurden auch ohne vorausgehende Hafer-Zwischenfrucht angebaut. Als Vergleich diente eine Variante mit Som-mertriticale (ST, Sorte Somtri, nach Hafer) und ein Sommerackerbohnen (SAB)-ST-Gemenge, ebenfalls nach Hafer. Die Hypothese war, dass die Hafer-Zwischenfrucht die Nmin-Mengen über Winter signifikant absenkt. Im Mittel der Winterungen war der Feldaufgang mit Hafer-Zwischenfrucht im ersten (trocke-nen) Jahr mit 47 % deutlich niedriger als der Feldaufgang ohne Hafer (83 %). Im zweiten Jahr lagen die Werte bei 77 % (mit Hafer) und 95 % (ohne Hafer). Der haferbedingte Rückgang der Nmin-Mengen über Winter betrug im Mittel 46 %. Die Hypothese kann somit bestätigt werden. Die Gemenge konnten die Nmin-Mengen nicht zusätzlich reduzieren. Wesentliche Unter-schiede zwischen den WAB-Sorten gab es nicht. Im Mittel der Varianten waren auch die Kor-nerträge nach Hafer geringer als ohne Hafer, für die WT und das Gemenge mit WAB Augusta war dieser Effekt im zweiten Jahr auch signifikant. Die Kornerträge von SAB und WAB waren ähnlich. Pflanzenbaulich ist die Hafer-Zwischenfrucht trotz Bestätigung der Hypothese als Ri-siko einzustufen, besonders in Trockenjahren. |
| Ergebnis (engl.): |
Cultivation of winter faba beans often leads to high amounts of soil mineral nitrogen (SMN) during winter months, associated with a danger of nitrate leaching. A two-year field experiment was carried out on an alluvial loam soil at Goettingen/Germany. Winter faba beans (two culti-vars) were sown directly in a precedent oat catch crop in October. The oat catch crop resulted in a significant 46% SMN reduction during the winter months. This means that the principle aim of the research project has been achieved. However, the oat catch crop entailed a sub-stantial decrease in the field emergence of winter faba beans, in most cases connected with yield losses. Most probably, the oat catch crop caused or enhanced water shortage for the succeeding winter faba beans. These highly undesired results are confirmed by similar obser-vations with winter triticale and winter faba bean-winter triticale intercrops, also grown subse-quently to the oat catch crop. There were no marked differences between the two faba bean cultivars. Hence, the clear conclusion is that the introduction of an oat catch crop pose major risks, especially in dry years. |
| Laufzeit: |
Beginn: 01.08.2018 / Ende: 31.12.2020 |
| Ausf. Einrichtung: |
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenbau und Abt. Pflanzenzüchtung, Göttingen |
| Themenfelder: |
Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: |
Eiweißpflanzenstrategie |
| Schlagworte: |
Nachhaltigkeit, sustainability, Wasser (Wasserschutz, Wasserhaushalt), water (water protection, water supply system), Ackerbau, crop production, Futtermittel, animal feed, Bohne, bean, Triticale, triticale, Zwischenfrüchte, catch crop, Klimaschutz, climate protection |
