Einfluss des Leguminosenanteils und früher Abfuhr des Pflanzenaufwuchses von Greening-Mischungen auf die N2O-Winteremissionen einer Ackerfläche

Seit 2014 gilt fur Landwirte mit Betrieben >15 ha, dass 5% der Betriebsflache als okologische Vorrangflache bewirtschaftet werden sollen. Hierfur werden fur Ackerland sog. „Greening“-Saatgutmischungen angeboten, welche sich stark in ihrer Zusammensetzung, und damit in ihren Eigenschaften wie z.B. Menge und Zeitpunkt von Nahrstoffaufnahme unterscheiden. Bisher gibt es keine Untersuchungen zum Einfluss solcher Greening-Mischungen und deren Management auf die Freisetzung des klimarelevanten Spurengases N2O. Hauptziel des Feldversuches war deshalb die Quantifizierung von winterlichen N2O-Emissionen und moglicher Nitratauswaschung in Abhangigkeit von (1) Winterbegrunung, (2) Leguminosenanteil der Begrunung und (3) der Biomasse-Abfuhr. Dazu wurden zwischen dem 17.11.15 und 02.06.16 Spurengasmessungen mit der geschlossenen Kammermethode auf einem Parzellenversuch des LTZ Karlsruhe in Ettlingen durchgefuhrt. Bodentyp war eine Parabraunerde. Der Versuch wurde konventionell bewirtschaftet. Die Ansaat der Zwischenfruchte erfolgte am 11.08.2015, Folgefrucht war Mais. Es wurden die folgenden Varianten beprobt: (1) Schwarzbrache, (2) Gelbsenf ohne Abfuhr, (3) Gelbsenf mit Abfuhr der oberirdischen Biomasse, (4) eine „Greening“-Mischung mit 55% Leguminosenanteil ohne Abfuhr, (5) Mischung (4) mit Abfuhr, (6) eine „Greening“-Mischung mit 95% Leguminosenanteil ohne Abfuhr und (7) Mischung (6) mit Abfuhr. Erhohte N2O-Flussraten traten kurzzeitig nach Frost/Tau im Januar 2016 und nach N-Dungung im Mai 2016 auf. Die hochsten N2O-Flussraten innerhalb dieser Studie wurden mit 405 µg N2O-N m-2 h-1 Mitte April 2016 nach der Grund-Bodenbearbeitung in der Schwarzbrache gemessen. Die N2O-Flusse waren positiv mit den Nitratgehalten des Oberbodens (0-30 cm) korreliert. Die kumulativen N2O Emissionen uber den Messzeitraum von 6,5 Monaten schwankten zwischen 0,8 kg N2O-N ha-1 im Gelbsenf und 1,6 kg N2O-N ha-1 bei der Mischung mit 95% Leguminosen ohne Abfuhr. Mit steigendem Leguminosenanteil in der Saatmischung stiegen die mittleren kumulativen N2O-Emissionen an. Die Abfuhr der oberirdischen Biomasse im Oktober fuhrte zu deutlichen und teils statistisch signifikanten Minderungen der N2O-Freisetzung. Am grosten war die Minderung durch Abfuhr in der Variante mit 95% Leguminosen. Die Schwarzbrache zeigte im Herbst die hochsten Nitratgehalte im Oberboden sowie in 30-60 cm Tiefe. Es kam uber Winter in allen Behandlungen zu einer Nitratverlagerung in die Tiefe 60-90 cm. Die geringsten Konzentrationen im Unterboden fanden sich dabei bei der Behandlung mit Gelbsenf.