Agrarforschung

Wie viel Düngung verträgt ein artenreicher Kalkmagerrasen der Schwäbischen Alb?

Dr. Gottfried Briemle, LVVG Aulendorf, Seit 1983

Problemstellung

Seit dem Jahre 1983 läuft auf einem Kalk-Halbtrockenrasen (Mesobrometum) der Schwäbischen Alb bei Öschingen ein Freilandversuch, der damals zusammen mit den Bezirksstelle für Naturschutz und Landschaftspflege in Tübingen konzipiert wurde. Es sollte vor allem herausgefunden werden, welche Düngermengen artenreiche Magerrasen "aushalten" können, ohne daß es zu einer pflanzensoziologischen Verschiebung bzw. Artenverarmung kommt. Außerdem war die Qualität des Futters aus dieser einschürigen Wiese zu untersuchen und dessen Akzeptanz bei heranwachsenden Rindern zu testen.

Ziel

Die Hochfläche des "Filsenbergs" war Mitte des 19. Jahrhunderts noch Ackerland. Die Magerwiese wurde bisher von Landwirten einmal im Jahr (Juli) zur Heugewinnung gemäht. Ein Teil der Landwirte brachte schon immer eine geringe Menge an PK Düngung aus (ca. 10 kg/ha P 2 0 5 und 16 kg K 2 0) und seit einigen Jahren auch NPK Düngung (10+10+16 kg/ha).

Der sogenannte "Landschaftspflegeversuch" wurde im Jahre 1983 mit folgenden Varianten angelegt:

Mahd mit NPK Düngung
(20+20+32 kg/ha) = "NPK 20/20/32"

Mahd mit NPK Düngung
(10+10+16 kg/ha) = "NPK 10/10/16"

Mahd mit PK Düngung
(10+16 kg/ha) = "PK 10/16"

Mahd ohne Düngung = "MoD"

Mulchen = "MUL"

Ungestörte Sukzession = "SUK"

Die mineralische Düngung wurde als Kalkammonsalpeter, Novaphos und Kornkali verabreicht.

Untersuchungsmethode

Pflanzenbestand

Vegetationsaufnahmen wurden aus Zeitgründen nur einmal im Jahr, nämlich Ende Juni bis Anfang Juli durchgeführt, wenngleich auch je eine Frühjahrs und Herbstaufnahme wünschenswert gewesen wäre. Aus Gründen besserer Reproduzierbarkeit wurde die Artmächtigkeit der Vegetation nicht nach Deckungsgraden, sondern nach Massenprozenten geschätzt. Zur Beschreibung der Struktur wurde zusätzlich die Bestandesschichtung über den Bedeckungsgrad (Dominanz) ermittelt. Dazu wurde die Dominanz der Schichten unterschiedlicher Höhe geschätzt: höher als 50 cm, 25-50, 10-25, und 0-10 cm. Durch Mehrfachüberlagerung des Blattwerkes ergeben sich in der Summe aller Schichten "Gesamtdeckungsgrade" von mehr als 100 %. Dem wurde die "einfache Deckung" gegenübergestellt, durch die die Lückigkeit des Pflanzenbestandes zum Ausdruck kommt.

Die Mäh- und Mulchschnitte werden jährlich einmal - zeitgleich mit der Heuwerbung des übrigen Filsenberges - um den 15. Juli vorgenommen. Die Varianten wurden als 126 m 2 große, rechteckige Parzellen angelegt, worin in der Mitte ein Dauerquadrat (5 x 5 m) zur botanischen Untersuchung ausgepflockt wurde. Neben der regelmäßigen Ertragsermittlung werden Pflanzenproben jeder Parzelle auf Inhaltsstoffe untersucht. Die Proben wurden bei 60°C getrocknet, um Untersuchungen zur Verdaulichkeit und Energiedichte nach dem Hohenheimer Futterwerttest (HFT) vornehmen zu können.

Boden

Die Makronährstoffe im Boden wurden an der Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie in Stuttgart-Hohenheim nach der allgemein üblichen CAL-Methode analysiert. Die chemische Analyse der N-Gehalte (Norg) geschah nach der Methode KJELDAHL, die Kohlenstoff-Analyse nach der Methode WOESTHOFF mit dem "Coulomat 702" der Firma Ströhlein im eigenen Labor. Schließlich wurden noch Nmin-Messungen nach dem üblichen Standard vorgenommen. Zur Umrechung der Laborwerte in flächenrelevante Größen wurde im zweijährigen Turnus das Volumengewicht (Trockenraumdichte) mit Hilfe von Stechzylindern in 4-8 und 16 bis 20 cm Bodentiefe ermittelt. Die Nmin-Messungen wurden nach der bundesweit üblichen Methode der LUFAs durchgeführt

Ergebnis

Die bislang 10jährige Versuchsbeobachtung erbrachte u.a. folgende Ergebnisse:

Bis zu einer Düngungshöhe von 20 kg Stickstoff, 20 kg Phospor und 32 kg Kalium pro Hektar ergaben sich keine wesentlichen pflanzensoziologischen Verschiebungen. Im Gegensatz zu den Varianten "Mahd ohne Düngung" und "Sukzession", bei denen ein Artenrückgang um bis zu 19 % zu verzeichnen war, kamen in den Düngeparzellen sogar noch einige Pflanzenarten (vor allem aus dem Arrhenatherion) dazu. Der ungewöhnlich große Reichtum an knapp 70 Gefäßpflanzenarten pro 25 m 2 , der seinerseits wiederum eine hohe Nutzungselastizität und einen relativ hohen Futterwert bedingt, erlitt durch die verabreichte Minimaldüngung also keine Einbußen.

Der durchschnittliche Hektar-Ertrag lag bei 26 dt TM. Der geringste Wert wurde bei der Variante "Mahd ohne Düngung" mit 14 dt (1993), der höchste bei der Variante "NPK 20/20/32" im Jahre 1987 mit 45dt ermittelt. Gegenüber der Null-Dün-gung (Ausmagerungsvariante) ergab sich hierbei eine mittlere Ertragssteigerung um 8 dt/ha oder 35 %. Das unter einschüriger Nutzung Mitte Juli ge-worbene "Öko-Heu" besitzt mit einer Energiedichte von 5,0 MJ NEL/kg TS und einem Rohproteingehalt von 11% immerhin die Qualitätsmerkmale einer zweischnittigen Wiese!

Kein Düngungseffekt der atmosphärischen NOx-Einträge erkennbar.

Bekanntlich leben die Wiesenpflanzen in sehr enger Symbiose mit den Mikroben (z.B. Mykorrhiza-Pilzen) der Rhizosphäre. Da sich die Pflanzen vorrangig aus den, vom Edaphon aus dem Humuskörper freigesetzten Nährstoffen ernähren, löst die mineralische Düngung hauptsächlich den sogenannten "Priming-Effekt" aus: Eine kurzfristige Stimmulanz der Bodenfauna und -flora mit der Folge vermehrter Nährstoff-Freisetzung aus dem belebten Oberboden. Dieser Effekt erzeugte in unserem Fall bei der höchsten Düngestufe "NPK 20/20/32" immerhin einen Mehrertrag von 8 dt/ha TS oder 35% gegenüber der Variante "Mähen ohne Düngen". Hinsichtlich unerwünschter N-Frei-setzungen fiel aber diese jährlich einmalige Düngergabe trotz des sehr hohen Humusgehaltes von
15 % offensichtlich nicht ins Gewicht, denn die Nmin-Werte lagen mit 5 kg N/ha unterschiedslos sehr niedrig. Höhere, evtl. düngungsabhängige Nmin-Werte waren auch gar nicht zu erwarten, da unter Dauergrünland erst bei wesentlich höherer N-Düngung (>200 kg N/ha) mit einem Anstieg der Nmin-Werte zu rechen ist. Mit großer Wahrscheinlichkeit befindet sich der Gehalt an organischer Substanz an seiner, für diese Standortverhältnisse oberen Grenze. Alternative, sonst als sehr humusaufbauend geltende Stallmistgaben dürften auf unserem Magerrasen also keine zusätzlich positiven Effekte mit sich bringen.

Was den oft vermuteten Düngeeffekt der atmosphärischen NOx-Einträge über den Regen betrifft - in Deutschland sind es jährlich 30, für südwestdeutsche Verhältnisse jedoch nur 15-20 kg/ha - so ist festzustellen, daß sich diese "Düngung" nicht eutrophierend auf den Magerrasen auswirkte: Bei der Ausmagerungsvariante "MoD" hätte die Tendenz des langsamen aber stetigen Ertragsrückganges durch diesen Düngeeffekt aufgehalten werden müssen. Da sich die N-Einträge in jeweils sehr geringer Konzentration auf viele Niederschlagsereignisse im Jahr verteilen, konnten sie im Sinne des oben genannten Priming-Effekts auch keine stimulierende Wirkung auf das Edaphon ausüben. Die ernährungsphysiologische Wirksamkeit dieser Stickstoffeinträge ist daher wohl auch nicht mit der gezielten landwirtschaftlichen Düngung vergleichbar.

Konsequenzen für die Praxis

Heu aus artenreichen, vor allem kräuterreichen Wiesen, deren erster (oder einziger) Aufwuchs erst im Juli geschnitten wird, kann sehr gut in der Rinderaufzucht verfüttert werden! Pflanzenbestände wie der hier besprochene, mit einem Kräuteranteil von mehr als 50 % am Grünmasse-Ertrag, sind dazu besonders geeignet.

Literaturhinweis
Siehe Versuchsberichte ans MLR

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