Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbesserung Ökologischer Fruchtfolgen mit Transfermulch für ein Regeneratives Angepasstes Nährstoffmanagement |
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| Titel (englisch): | Improvement of organic crop rotation for regenerative adapted nutrient management |
| Akronym: | VORAN |
| Beschreibung (dt.): | Viehlose und vieharme Betriebe sind im Ökolandbau zur Absicherung der Nährstoffversorgung, Beikrautregulierung und Bodenfruchtbarkeit auf den Anbau von Futterleguminosen angewiesen, ohne diese direkt nutzen zu können. Praxisüblich ist ein Belassen des Schnittgutes auf den Futterflächen mit der Folge von Nährstoffverlusten für das Fruchtfolgesystem. Ziele des dreijährigen Projektes VORAN sind die Entwicklung eines Anbausystems zur Verbesserung der Ertragshöhe, Resilienz und Ökosystemleistung durch den Transfer von Leguminosenschnittgut als Mulch (cut and carry) zu den Kulturen Mais und Kartoffel in viehlosen Betrieben. Die Arbeitsschwerpunkte der Universität Kassel liegen in der Projektkoordination, der Datenauswertung, einem Feld- und zwei Onfarmversuchen sowie in der Untersuchung der Wirkung von Zwischenfrüchten vor Kartoffeln, der Wirkung des transferierten Mulches auf Mikroklima, Bodenleben und Schaderreger/Krankheiten der Kartoffel sowie auf die Nährstoffdynamik. In Sachsen werden durch das LfULG in zwei Feldversuchen sowie einem Gefäßversuch die Effekte des Mulchtransfers auf den Empfängerflächen hinsichtlich Nährstoffdynamik (Schwerpunkt N), Bodenwasserhaushalt, Erosionsschutz und Regenwurmbesatz untersucht werden. In einem der Feldversuche wird darüber hinaus die Kombination mit pflugloser Bodenbearbeitung und Pflug sowie der Einsatz von Getreidestroh als Mulch zu Ackerbohnen untersucht. Über Feldtage, Fachveranstaltungen und Veröffentlichungen sowie einer Verknüpfung der Öffentlichkeitsarbeit mit dem bundesweiten Demonstrationsnetzwerk FENLEG (EPS, Start ebenfalls 2019) wird ein zeitnaher Wissenstransfer und eine Einbindung der Praxis in das Projekt gewährleistet. Zum Projektabschluss wird über ein Video zum Mulchtransfer sowie zwei Workshops die Überführung der Projektergebnisse in die Praxis realisiert. Erkenntnisse aus den Untersuchungen fließen in das Projekt 'Webbasiertes Nährstoff-Management im Ökologischen Landbau' (FKZ 2818OE050) ein. |
| Beschreibung (engl.): | Livestock-free organic farms are dependent on the cultivation of fodder legumes to secure nutrient supply, weed control and soil fertility without being able to use them directly. In practice, leaving the cuttings on the forage surfaces is a consequence of nutrient losses for the crop rotation system. The goals of the three-year project VORAN are the development of a cultivation system to improve crop yield, resilience and ecosystem performance through the transfer of legume crops as mulch (cut and carry) to the maize and potato crops in livestock-free farms. The main focus of the University of Kassel is project coordination, data analysis, one field and two onfarm experiments, as well as the effects of catch crops on potatoes, the effect of the transferred mulch on microclimate, soil life and pathogens / diseases of the potato as well as nutrient dynamics. In Saxony, the LfULG will investigate the effects of cut and carry on the recipient areas in terms of nutrient dynamics (focus nitrogen), soil water balance, erosion protection and earthworm stocking in two field trials and one greenhouse experiment. In one of the field trials, the combination with plow-less tillage and plowing as well as the use of cereal straw as mulch to field beans is examined. Through field days, specialist events and publications as well as the linking of public relations with the nationwide demonstration network FEINLEG (national protein crops strategy, start also in 2019), a quickly transfer of knowledge and an integration of the practice into the project is guaranteed. At the end of the project, a video about cut and carry and two workshops will be used to transfer the project results into the practice. Results from the investigations are incorporated into the project 'Web-based nutrient management in organic farming' (FKZ 2818OE050). |
| Ergebnis (dt.): | Zwischen 2019 und 2023 wurden an der Universität Kassel drei zwei-jährige Fruchtfolgen sowie drei On-Farm Versuche zu Mulchkartoffelanbau- Am Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LFULG) wurden Mulchversuche bei Kartoffeln, Mais und Ackerbohnen durchgeführt. Mulch kann N-Düngung durch externe Zukaufsdünger für alle getesteten Früchte ersetzen. Messungen während >100 L / 2h Regen zeigten, dass Mulch sowohl im gepflügten als auch im pfluglosen System massiv die Infiltrationsleistung erhöht während der Bodenabtrag nahezu Null ist. Mulch reduziert die Evaporation, erhöht die Wasserverfügbarkeit für das Pflanzenwachstum und senkt bei extremer Hitze die Temperaturen im Kartoffeldamm um bis zu 3 oC. Extreme Sommertrockenheit verhindert die N-Mineralisation und Aufnahme in jedem Anbausystem. Dem muss durch flexible Anbauplanungbegegnet werden, um die übrigen N-Frachten zu binden. Silage als Dünger oder Mulch wirkt sich sehr positiv auf das Bodenleben aus. Während sich Zwischenfrüchte mit Wicke vor Kartoffeln auch bis zwei Jahre nach der Kartoffel auf positiv auf die Bodenqualität auswirkten, waren die Wirkungen von Mulch insgesamt von kurzer Dauer und wurden durch die Kartoffelernte weitgehend beendet. Die berichteten positiven Effekte auf die Kartoffelgesundheit, vor allem auf Kartoffelkäfer wurden bestätigt. Mark-Release Versuche zeigten, dass Käfer ungemulchte Kartoffeln vorziehen, wenn sie die Wahl haben. Als Hemmnisse in der Praxis bei der Einführung des Mulchverfahrens wurden vor allem Mäuse, ein höherer Beikrautdruck sowie fehlende Mulchapplikationstechnik und fehlende Materialverfügbarkeit (vor allem bei Trockenheit) genannt. Gleichzeitig wurde das System aber als deutlich klimaresilienter eingestuft. Die ökonomische Analyse und Optimierung der Ansätze zeigte, dass ein Wechsel zum regenerativen Anbausystem nur dann mit einer ökonomischen Verbesserung einhergehen kann, wenn das System insgesamt sehr gut geführt wird. |
| Ergebnis (engl.): | Between 2019 and 2023, three two-year crop rotations and three on-farm trials on mulch potato cultivation were carried out at the University of Kassel. The Saxon State Office for Environment, Agriculture and Geology (LFULG) conducted mulch trials on potatoes, maize and field beans. Mulch can replace N fertilization by external purchased fertilizer for all tested crops. Measurements during >100 L / 2h rain showed that mulch massively increases infiltration performance in both plowed and minimally tilled systems while soil erosion is almost zero. Mulch reduces evaporation, increases water availability for plant growth and lowers temperatures in the potato ridge by up to 3 oC during extreme heat. Extreme summer drought prevents N mineralization and uptake in any cropping system. This must be countered by flexible cultivation planning in order to bind the remaining N loads. Silage as fertilizer or mulch has a very positive effect on soil life. Catch crops with vetch before potatoes had a positive effect on soil quality up to two years after potatoes. In contrast, the effects of mulch on soil quality were short-lived and largely terminated by the potato harvest. The reported positive effects on potato health, especially on Colorado potato beetles, were confirmed. Mark-release trials showed that beetles prefer unmulched potatoes when given the choice. The main obstacles to the introduction of mulching in practice were mice, higher weed pressure, lack of mulch application technology and lack of material availability (especially during drought). At the same time, however, the system was rated as significantly more climate-resilient. The economic analysis and optimization of the approaches showed that a switch to a regenerative cultivation system can only be accompanied by an economic improvement if the system as a whole is very well managed. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.04.2019 / Ende: 31.03.2023 |
| Ausf. Einrichtung: | Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau, Nossen |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | Bundesprogramm ökologischer Landbau |
| Schlagworte: | Boden (Bodenschutz, Bodenfruchtbarkeit, Bodenbearbeitung, Bodengesundheit), soil (soil conservation, soil fertility, soil cultivation, soil health), Ökologischer Landbau, organic farming, Ackerbau, crop production, Zwischenfrüchte, catch crop, Mais, maize, Kartoffel, potato, Integrierter Pflanzenschutz, integrated plant protection, Klimaanpassung, climate change adaptation |
| Förderkennzeichen: | 2818OE077 |
| Dokument zum Download: | Praxismerkblatt_AP1.pdf (1,1 MB) Praxismerkblatt_AP2.pdf (1,2 MB) Praxismerkblatt_AP3.pdf (1,1 MB) Praxismerkblatt_AP4.pdf (1,1 MB) Abschlussbericht.pdf (3,9 MB) |
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