Forschungs- und Innovationsprojekt SilphieGuide
Gärrestdüngung und umweltschonende Umbruchmethoden in Durchwachsener Silphie

Die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.) wird als alternatives Substrat zur Biogaserzeugung eingesetzt, so dass eine Düngung der Dauerkultur mit Gärresten sinnvoll ist. Aktuelle Versuche des TFZ zeigen, dass die Stickstoffverwertung von Gärrestgaben noch verbesserungswürdig ist und weitere Optimierungsansätze untersucht werden sollten. Hinsichtlich des Umbruchs von Silphiebeständen wurden erste Erfahrungen gemacht, aber auch verschiedene Probleme erkannt, zu denen ebenfalls weiterer Forschungsbedarf besteht. Durch geeignete Verfahren soll der Herbizideinsatz reduziert und Bodenerosion vermieden werden, so dass im gesamten Anbauverfahren von Silphie eine höchstmögliche Umweltverträglichkeit erreicht wird.

Die Ziele des Projekts werden mit Parzellenversuchen am Standort Straubing und Versuchen auf geeigneten Praxisflächen (Einsatz von Schlitzscheibenverteilern, ggf. öffentliche Vorführung) erarbeitet:

• Untersuchung verschiedener Strategien der Stickstoffdüngung von Silphie mit Gärresten
• Prüfung der Einsatzeignung von Schlitzscheibenverteilern in Silphiebeständen für eine emissionsarme Gärrestausbringung
• umfangreiche Erhebungen zu Nährstoffgehalten und -abfuhren im Silphieanbau zur Beurteilung der Nährstoffkreisläufe
• weitere Versuche zum Umbruch von Durchwachsener Silphie u. a. im Hinblick auf den Umbruchzeitpunkt, die Stickstoffnachlieferung und eine mechanische Durchwuchsbekämpfung
• Vermittlung der Ergebnisse an Praxis und Öffentlichkeit durch verschiedene Formen des Wissenstransfers

N-Düngung von Durchwachsener Silphie

• deutliche Zunahme der Trockenmasseerträge durch N-Düngung bis zu einem Niveau von 150 kg N/ha (mineralisch)
• potenziell hohe Gefahr von Ammoniakverlusten und verminderter N-Düngewirkung bei Gärrestdüngung in Silphie durch teilweise schlechte Infiltration der Gärreste und fehlende Einarbeitungsmöglichkeit
  → Bodenlockerung mit einer Reihenhacke vor der Gärrestausbringung als Möglichkeit zur Absicherung der N-Verwertung von Gärresten
• wie im Vorgängerprojekt: schlechtere Düngewirkung bei einer Gärrestdüngung im Herbst im Vergleich zu einer Frühjahrsgabe
• der Zusatz eines Nitrifikationshemmstoffs zur Gärrestdüngung (Frühjahr) führte tendenziell zu geringeren Erträgen
  → Silphie profitiert eher von leicht, schnell und frühzeitig verfügbarem Stickstoff im Boden
• sehr niedrige N_min-Mengen im Boden nach Ernte und zu Vegetationsende unabhängig von der Düngung

Emissionsarme Gärrestausbringung in Durchwachsener Silphie

• bei Einsatz eines Schlitzgeräts im Frühjahr wurde die angestrebte Schlitztiefe von 5 cm auch bei feuchteren Bodenverhältnissen nicht erreicht (Ausbringmenge: 40 m³/ha), Schlitztiefe im Versuch: ca. 3 bis 4 cm
• dadurch keine Verbesserung der N-Düngewirkung im Vergleich zur Schleppschlauchtechnik am Versuchsstandort
• keine Pflanzenschäden durch Ausbringung mit Schlitztechnik auch bei sehr später Düngung (Ende April)

Nährstoffkreisläufe im Silphieanbau

• kein Effekt einer Bor-, Schwefel, Calcium- oder Kalkdüngung auf den Silphieertrag nachweisbar (zwei Standorte: lehmiger Sand + Löss, keine Mangelstandorte)
• S-Aufnahme von Silphie relativ gering → unter normalen Bedingungen keine Düngung erforderlich
• Silphie weist sehr hohe Kalium-, Magnesium- und Calciumabfuhr auf
  → ca. 2,3 kg K₂O/dt TM; 0,65 kg MgO/dt TM; 3,0 kg CaO/dt TM
• keine höhere Mikronährstoffabfuhr im Vergleich zu Silomais
• wegen hoher Abfuhr basisch wirksamer Kationen auch bei Gärrestrückführung auf Erhalt ausreichender Bodengehalte und regelmäßige Kalkung achten

Umbruch von Durchwachsener Silphie

• ca. 8 bis 10 cm tiefes Fräsen reduziert Triebkraft von Silphiedurchwuchs in der Folgekultur: geringerer Herbizidaufwand erforderlich und weniger Durchwuchsbesatz
• im Gegensatz zum Vorgängerprojekt kein schlechteres Wachstum von Wintertriticale nach Umbruch von Silphie im Herbst mit einer Fräse im Vergleich zum Umbruch mit Pflug
• Gefäßversuch: nach dem Umbruch von Silphie Potential für N-Immobilisation als Folge des Abbaus der Wurzelreste mit weitem C/N-Verhältnis vorhanden
• geringe N-Nachlieferung im ersten Jahr nach dem Umbruch von Silphie auf einem Lössstandort, zunächst sogar eher N-Immobilisation
• im Gegensatz dazu: erhöhte N-Nachlieferung auch bereits im Herbst nach dem Umbruch von Silphie auf einem sandigen Standort
  → auf leichten Standorten Umbruch von Silphie vor Sommerungen erst im Frühjahr
  → bei Umbruch nach der Ernte: Anbau von Kulturen mit einem hohen N-Aufnahmevermögen bis Vegetationsende

Blütenstände von Durchwachsener Silphie

Durchwachsene Silphie mit zahlreichen Blütenständen

Blütenknospe von Durchwachsener Silphie

Messung der Pflanzenhöhe

Exaktversuch zur Untersuchung der Stickstoffdüngung

Gärrestausbringung mit einem Parzellengüllefass

Ernte von Versuchsparzellen

Umbruch von Durchwachsener Silphie mit einem Pflug

Umbruch von Durchwachsener Silphie mit einem Grubber

Erster Durchwuchs von Durchwachsener Silphie

Silphiedurchwuchs in Winterweizen

Gärrestausbringung in Durchwachsener Silphie

Durch einen Schlitzscheibenverteiler erzeugter Schlitz

Bodenlockerung zwischen Silphiereihen

Bessere Infiltration von Gärresten

Trockenschäden in einem Silphiebestand

Umbruch von Durchwachsener Silphie

Beim Umbruch mit der Fräse

Vorbereitung eines Topfversuchs

Deutliche Unterschiede im Wachstum der Wintertriticale

Ausbringung von Gärrest

Bodenverhältnisse nach Einsatz eines Schlitzgerätes

Wintertriticale im Gefäßversuch

Effekt einer N-Düngung auf das Wachstum

Nach dem Umbruch von Durchwachsener Silphie gesäte Wintertriticale

Messung der Pflanzenhöhe

Umbruch von Durchwachsener Silphie

Ansaat von Wintergerste nach dem Umbruch