Methodological aspects of determination of biological N-fixation of different forage legumes [Methodische Aspekte der Bestimmung der biologischen N-Fixierung verschiedener Futterleguminosen]

Knowledge about the amount of fixed nitrogen of different legume crops is very important for calculation of farm N balances. According to literature the choice of determination method may have an impact on the estimated amount of N fixed by a legume sward. The aim of the study was to compare the three most important field methods for determination of nitrogen fixation under different sward management systems. In the present study the natural 15N abundance method gave lower fixation rates than the two alternative methods (total-N-difference method and 15N enrichment technique). The determination of N fixation based only on N in harvestable plant material underestimated the amount of fixed N on average by 70 kg × ha-1 compared to techniques including also the amount of N in non harvestable plant parts

Dinitrogen fixation and residue nitrogen of different managed legumes and nitrogen uptake of subsequent winter wheat [N2-Fixierung und residualer Stickstoff verschiedener Futterleguminosen sowie N-Aufnahme der Folgefrucht Winterweizen.]

Fixed nitrogen accumulated by legumes is the main nitrogen source for organic farming systems. Knowledge about the amount of fixed nitrogen, its pathways into forage yield, crop residues, soil-N and yield formation of the following crop is needed for designing crop rotations. Two field experiments were conducted in Northern Germany with differently managed (cut, mulched) legumes (red clover, alfalfa, white clover) in pure stands and various mixtures with two companion grasses (Lolium multiflorum, Lolium perenne) have been grown to determine N2-fixation, residue nitrogen and N-uptake of subsequent crops. Cropped grass/legume reached higher N2-fixation than mulched. While green manure grass/legume left up to 280 kg ha-1 of N in mulch, stubble and roots on the field, most cropped grass/legume mixtures left less than 110 kg N ha-1 in crop residues. Pure legume swards or legume rich mixtures showed higher N2-fixation than grass rich mixtures. N-uptake in late autumn and at maturity of the subsequent wheat was strongly correlated to the legume content in DM-yield

Ertrag, Futterqualität, N2-Fixierungsleistung und Vorfruchtwert von Rotklee- und Rotkleegrasbeständen

Zusammenfassung: In einem Feldversuch im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 192 wurde in den Jahren 1994 und 1995 der Einfluß der Faktoren Klee/Gras-Saatmischungsverhältnis (Prüfglieder: 100% Rotklee, 67 % Rotklee + 33 % Gras, 33 % Rotklee + 67 % Gras, 100% Gras), Begleitgrasart (Prüfglieder: Deutsches Weidelgras, Welsches Weidelgras) und Bestandstyp (Prüfglieder: 1-jähriger Futterbau, 2-jähriger Futterbau, 1-jährige Gründüngung) auf die Parameter Ertrag, Futterqualität, N2-Fixierungsleistung sowie Menge und Zusammensetzung der Ernterückstände untersucht. Durchgeführt wurden die Untersuchungen an jeweils im August der Jahre 1993 und 1994 durch Blanksaat etablierten Klee/Gras-Beständen. Nach dem Umbruch der Klee/Gras-Bestände im Herbst 1995 wurden im Versuchsjahr 1996 Erhebungen zu ausgewählten Parametern des N-Haushaltes und der Ertragsleistung von Winterweizen in Abhängigkeit der genannten Faktoren der Klee/Gras-Periode sowie des Umbruchzeitpunktes (Prüfglieder: Früherbst, Spätherbst) durchgeführt. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Eine Steigerung des Saatmischungsanteiles des Klees führt bei futterbaulich genutzten Klee/Gras-Beständen über zunehmende Klee-Erträge bzw. Klee-Anteile am TM-Ertrag zu deutlich zunehmenden N-Erträgen, RP-Gehalten im TM-Ertrag, N2-Fixierungsleistungen sowie Ernterückstands-N-Konzentrationen. Im folgenden Weizen zeigt sich mit steigendem Kleeanteil in der Vorfruchtsaatmischung eine steigende N-Freisetzung aus den Ernterückständen im Herbst sowie eine steigende N-Aufnahme des Weizens und eine Zunahme der Korn-RP-Gehalte. Die Parameter TM- bzw. Energieertrag, Nettoenergiegehalt des Erntegutes sowie N-Menge der Ernterückstände der futterbaulich genutzten Bestände mit Klee wie auch der Kornertrag der Nachfrucht Weizen bleiben vom Klee/Gras-Saatmischungsverhältnis weitgehend unbeeinflußt. 2. Die Klee/Gras-Bestände mit Deutschem Weidelgras als Begleitgras erzielen bei geringeren Begleitgras- und Nettoenergieerträgen, höhere Klee- und RP-Erträge, höhere RP-Gehalte im TM-Ertrag sowie höhere N2-Fixierungsleistungen als die Bestände mit Welschem Weidelgras. Auf die Ertragsleistung der Nachfrucht hat die Wahl der Begleitgrasart nur geringen Einfluß. 3. Gründüngung führt im Vergleich zu Schnittnutzung bei geringeren TM-Erträgen und N2-Fixierungsleistungen zu höheren Ernterückstands-N-Mengen. Bei höheren Klee-Erträgen erzielen die Bestände im 2. Hauptnutzungsjahr deutlich höhere Ertrags- sowie N2-Fixierungsleistungen als die Bestände im 1. Hauptnutzungsjahr. Von der Nutzungsart bzw. -dauer des Kleegrases geht nur ein geringer Effekt auf den Ertrag der Folgefrucht aus. 4. Bedingt durch die ausgeprägte Trockenheit im Herbst 1995 beeinflußt der Umbruchzeitpunkt der Klee/Gras-Bestände die Boden-N-Gehalte im Herbst nur gering. Die im Frühherbst bestellten Weizenbestände erzielen bei geringeren Korn-RP-Gehalten deutlich höhere Korn-Erträge und N-Aufnahmen als die im Spätherbst gesäten

Yield, forage quality, residue nitrogen and nitrogen fixation of different forage legumes

Fixed nitrogen accumulated by legumes is the main nitrogen source for organic farming systems. Knowledge about the amount of fixed nitrogen, its pathways into forage yield, crop residues, soil-N and yield formation of the following crop is needed for designing crop rotations. In a field experiment conducted in Northern Germany differently managed (cut, mulched) legumes (red clover, alfalfa, white clover) in pure stands and in mixture with a companion grass (Lolium perenne) have been grown to determine Yield, forage-quality, N2-fixation and residue nitrogen. Cropped grass/legume reached higher N2-fixation than mulched. While green manure grass/legume left up to 296 kg ha-1 of N in mulch, stubble and roots on the field, most cropped grass/legume mixtures left less than 120 kg N ha-1 in crop residues. Cropped swards showed higher N2-fixation than the mulched mixtures. Swards with red clover or alfalfa reached higher legume contents and harvestable biomass than swards with white clover. Conclusions The results show that biomass production, forage yields, residue nitrogen and N fixation of grass/legume mixtures can be influenced by various combinations of legume species and management. The factors listed have to be considered carefully when planning crop rotations

Methodological aspects of determining nitrogen fixation of different forage legumes

Knowledge about the amount of fixed nitrogen of different legume crops is very important for calculation of farm N balances. According to literature the choice of determination method may have an impact on the estimated amount of N fixed by a legume sward. The aim of the study was to compare the three most important field methods for determination of nitrogen fixation under different sward management systems. In the present study the natural 15N abundance method gave lower fixation rates than the two alternative methods (total-N-difference method and 15N enrichment technique). The determination of N fixation based only on N in harvestable plant material underestimated the amount of fixed N on average by 70 kg ha-1 compared to techniques including also the amount of N in non harvestable plant part

Ertrag und Futterqualität von Rotklee und Luzerne als Reinsaat sowie im Gemenge mit Gräsern

Rotklee bzw. Luzerne als Reinsaat bzw. im Gemenge mit Gräsern stellen in zahlreichen ökologisch wirtschaftenden Betrieben die Basis der Winterfutterversorgung dar. Wenige vergleichende Untersuchungen liegen zum Leistungspotential von Rotklee und Luzerne unter mitteleuropäischen Klimaverhältnissen vor. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen eines Feldversuches der Einfluß der Faktoren Leguminosenart (Rotklee, Luzerne), Leguminosen/Gras-Saatmischungsverhältnis (Leguminosereinsaat, Grasreinsaat, leguminosereiche bzw. leguminosenarme Saatmischung) sowie Begleitgrasart (Dt. Weidelgras, W.Weidelgras) auf die Parameter Ertrag, Leguminosenanteil sowie die Futterqualitätsparameter RP-Gehalt, Nettoenergiekonzentration, ADF-, und ADL-Gehalt untersucht. Im Mittel der Saatmischungen führt Rotklee zu höheren TM- bzw. Nettoenergiekonzentrationen und damit auch zu höheren Energieerträgen als die Luzerne, welche im Gegensatz dazu über höhere RP-Gehalte höhere RP-Erträge erreicht. Eine Steigerung des Saatmischungsanteiles der Leguminose führt über zunehmende Leguminosen-Teil-Erträge bzw. Leguminosen-Anteile am TM-Ertrag zu deutlich zunehmenden RP-Gehalten sowie RP-Erträgen. DieBestände mit Dt. Weidelgras als Begleitgras erzielen bei geringeren Begleitgras- und Nettoenergieerträgen höhere Leguminosen-Teil-Erträge und damit höhere RP-Gehalte bzw. RP-Erträge als die Bestände mit W. Weidelgras. Fazit: Ertragsleistung und Futterqualität sind durch zahlreiche pflanzenbauliche Steuergrößen in weiten Bereichen beeinflussbar

Vergleichende Analyse der Mykotoxinproblematik im konventionellen und ökologischen Getreidebau

Contamination of grain with Mycotoxins by Fusarium spp, Aspergillus spp. and Peni¬cillium spp. is a serious problem in conventional and organic cereal production. Based on a literature survey of in total 183 German and international papers (original articles, review articles, conference abstracts and contributions to textbooks) the following agronomical factors were judged to be of major importance for a possible contamina¬tion of cereals with mycotoxins: growing conditions, choice of variety, pre crop, soil tillage intensity, use of fungicides, weed control, intensity of fertilisation and storing conditions. Due to the fact that conventional compared to organic farming in general shows narrower crop rotations with a higher number of risky pre crops as well as a higher nitrogen fertilisation in combination with the use of growth regulators and a less intensive soil tillage, the authors judge the risk of a potential contamination of cereals with mycotoxins in Germany to be lower in organic than in conventional farming

Schnittgutabfuhr oder Gründüngung? Auswirkung der Kleegras-Nutzung auf Nitrat im Sickerwasser und Folgefrüchte

A field experiment was conducted to evaluate the impact of different management systems of grass-clover (various cutting and/or mulching combinations) and date of ploughing (autumn or spring) on the fate of nitrogen (N) and the yield of succeeding wheat. The 3-cut system resulted in nitrate losses below the limit of the EC Nitrate Directive (91/676/EEC), even with ploughing in autumn. When ploughed in spring, treatments with frequent cutting and/or mulching induced nitrate leaching below the critical value. In contrast, losses from swards mulched only once were considerably above the threshold value, independently of ploughing time. With swards mulched and ploughed in autumn, nitrate concentrations exceed the EC-limit. The management of grass-clover swards did not affect the yield of wheat, whereas ploughing in autumn increased the yield. It is concluded, that appropriate grass-clover management and date of ploughing can reduce N-leaching, even in stockless farms

Methodische Aspekte zur Bestimmung der symbiontischen N2-Fixierungsleistung von Leguminosen

Die N2-Fixierungsleistung von Leguminosenbeständen ist eine wichtige Kenngröße in der Betriebs-N-Bilanz bzw. der Fruchtfolgeplanung landwirtschaftlicher Betriebe. Aus der Literatur ist bekannt, dass die gewählte Messmethode große Bedeutung für die Höhe der ermittelten N2-Fixierungsleistung von Leguminosen besitzt. Vor diesem Hintergrund wurden 3 alternative Feldmethoden zur Bestimmung der N2-Fixierung vergleichend geprüft. Als Versuchsbestände dienten Futterleguminosenbestände, die sich in den Faktoren Leguminosenart (Rotklee, Weißklee, Luzerne), Saatmischungsverhältnis (Leguminosenreinsaat, Gemenge mit Dt. Weidelgras) sowie Nutzungsart (Schnitt, Brache) unterschieden. Die N2-Fixierungsleistungen dieser Bestände wurden parallel mit Differenzmethode, 15N-Verdünnungsmethode sowie natural-15N-abundance- Methode bestimmt. Wobei die Berechnungen jeweils alternativ mit und ohne Berücksichtigung der N-Mengen in den nicht erntbaren Pflanzenteilen durchgeführt wurden. Neben den Bewirtschaftungsfaktoren im Feld, zeigte auch die Wahl der Bestimmungsmethode einen bedeutenden Einfluss auf die Höhe der ermittelten N2-Fixierungsleistungen. Besonders die Nichtberücksichtigung der N-Mengen im nicht erntbaren Pflanzenmaterial führte zu einer deutlichen Unterschätzung der ermittelten N2-Fixierung

Methodische Aspekte zur N2-Fixierung von Acker-Kleegras-Systemen

Stickstoffixierungsleistungen von Kleegrasbeständen lassen sich alternativ durch verschiedene bzw. verschieden aufwendige Methoden bestimmen. Aus der Literatur ist bekannt, dass die gewählte Messmethode große Bedeutung für die Höhe der ermittelten N2-Fixierungsleistung von Leguminosen besitzt. Zur Beschreibung des Methodeneinflusses wurden jeweils mit drei alternativen Feldmethoden (Differenzmethode, 15N-Verdünnungsmethode sowie natural-15N-abundance-Methode) bestimmte N2-Fixierungsleistungen unterschiedlicher Rotkleegrasbestände mit einander verglichen. Wobei die Berechnungen jeweils alternativ mit und ohne Berücksichtigung der N-Mengen in den nicht erntbaren Pflanzenteilen durchgeführt wurden. Während die Differenzmethode und die 15N-Verdünnungsmethode zu vergleichbaren N2-Fixierungsleistungen führten, wurden mit der natural-15N-abundance-Methode im Vergleich dazu niedrigere Werte festgestellt. Die Nichtberücksichtigung der N-Mengen im nicht erntbaren Pflanzenmaterial führte zu einer deutlichen Unterschätzung der ermittelten N2-Fixierung