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

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

Abiotic Resource Efficiency of Grassland Production Systems in North-West Europe

Nitrate leaching and energy efficiency are key criteria of a resource efficient grassland production system. A four-year field experiment was conducted to evaluate the effects of N input and defoliation system on both criteria. The objective of this experiment was to develop strategies which help to facilitate future grassland production with maximum environmental friendliness

Bicropping im ökologischen Winterweizenanbau - eine Alternative zum Anbausystem der „Weiten Reihe“?

Das "Weite Reihe"-System gilt als ein Verfahren zur ökologischen Produktion von Qualitätsweizen. Auf dem Versuchsgut für Ökologischen Landbau und extensive Landnutzungssysteme der Universität Kiel wurden in den Erntejahren 1999-2002 verschiedene Feldversuche zur Optimierung des Weite Reihe-Anbaus von Winterweizen durchgeführt (Variation von Reihenabstand, Weizensortentyp, Aussaatstärke, mechanischer Pflegeintensität, Untersaat). Im Anbaujahr 2001/02 kamen zusätzlich verschiedene Bicropping-Verfahren zum Einsatz, bei denen auf den Einsatz des Pfluges verzichtet wurde und die Weizenansaat direkt in einen Weißkleebestand erfolgte (verschiedene Techniken). Die getesteten Weite Reihe-Systeme führten in allen vier Versuchsjahren zu Mindererträgen. Die weite Reihe von 36 cm stellte nur in zwei von vier Jahren ein Verfahren zur Anhebung des Kornrohproteingehaltes dar. Der in zwei Versuchsjahren getestete Reihenabstand von 48 cm führte im Mittel der Jahre zu einem Anstieg des Kornrohproteingehaltes um rund einen Prozentpunkt. Durch die einjährig getesteten Bicropping-Verfahren ließ sich der Kornrohproteingehalt im Vergleich zur Normalsaat nach Pflügen (Kontrolle) auf über 11% steigern. Die mit der Saugkerzenmethode bestimmte N-Fracht über Winter war bei Bicropping signifikant niedriger als bei der Pflugsaat. Der Kornertrag zeigte sich bei Bicropping aufgrund der Konkurrenz durch den Weißklee jedoch gegenüber der Kontrolle stark verminder

Einfluss der Kleegras-Nutzung auf die N-Versorgung und Ertragsleistung marktfähiger Folgefrüchte

Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes „Ökologischer Landbau und extensive Landnutzungssysteme“ wurden auf dem Versuchsgut für Ökologischen Landbau der Universität Kiel (Lindhof) in den Jahren 1999-2003 Untersuchungen zur Optimierung des N-Transfers vom Kleegras zur Folgefrucht Getreide durchgeführt. Als Versuchsfaktoren wurde die Kleegras-Bewirtschaftung (3x Schnittgutabfuhr, 2x Schnittgutabfuhr + 1x Mulchen, 3x Mulchen), die Umbruchart (Pflug, Fräse + Pflug), der Umbruchtermin (Herbstumbruch/ Winterweizen, Frühjahrsumbruch/ Sommerweizen bzw. Hafer) und eine organische Düngung zu EC 45 (0, 75 kg N/ha) geprüft. Die Kleegras-Bewirtschaftung beeinflusste nicht den Kornertrag von Winterweizen (Ø 48,4 dt/ha), Sommerweizen (Ø 46,6 dt/ha) und Hafer (Ø 58,5 dt/ha). Dagegen bewirkte die Kleegras-Stoppelbearbeitung eine Ertragssteigerung beim Sommerweizen (+ 3,9 dt/ha) und die Gülledüngung einen positiven Effekt auf den Kornertrag von Winterweizen (+ 5,9 dt/ha). Im Vergleich zur Kleegras-Überwinterung erhöhte der Herbstumbruch die NO3-N-Fracht im Sickerwasser um 16 kg N/ha. Die vollständige Schnittgutabfuhr reduzierte sowohl bei Kleegras-Überwinterung als auch bei Herbstumbruch die NO3-N-Fracht im Sickerwasser. In der zweiten Sickerwasserperiode nach der Kleegras-Bewirtschaftung war die NO3-N-Fracht im Sickerwasser nach Sommerweizen höher als nach Winterweizen und konnte durch den Anbau der Zwischenfrucht Gelbsenf signifikant gesenkt werden

Stickstoffflüsse in verschiedenen Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus – Ergebnisse aus dem CONBALE-Projekt Lindhof

Problemstellung/Ziele: Stickstoff (N) stellt bei ökologischer Bewirtschaftung von viehlosen Betrieben den ertragsbegrenzenden Faktor dar. Der N-Versorgungsgrad eines Betriebes wird im wesentlichen durch den Leguminosenanteil in der Fruchtfolge bestimmt. Hierbei beeinflusst vor allem die Nutzung der Leguminosen (als Gründüngung, Silagegewinnung, Körnerleguminose oder Zwischenfrucht) den N-Input. Die Optimierung der N2-Fixierungsleistung der Leguminosen und ein möglichst geschlossener N-Kreislauf im Betrieb bilden die Grundlage des N-Managements. N-Verluste in Form von Nitratauswaschung führen neben dem Verlust des wichtigsten Produktionsfaktors (Stickstoff)auch zu einer Belastung des Grundwassers bzw. anderer Ökosysteme. Ziel dieses Projektes ist daher die Quantifizierung der wesentlichen N-Flüsse eines ökologisch wirtschaftenden Betriebes wie N-Fixierung, N-Exporte, Wirtschaftsdüngereinsatz und N-Auswaschung sowohl auf Einzelschlag- wie auch auf Betriebsniveau, um daraus möglichst N-effiziente Fruchtfolgesysteme bzw. Bewirtschaftungsmaßnahmen abzuleiten

Winterbeweidung als Alternative zur Mulch- bzw. Schnittnutzung von Kleegrasschlägen [Winter grazing, an alternative to mulching or mowing of grass clover swards]

Literature shows that management factors like the type of defoliation and seed mixture have a strong influence on yield, forage quality and N2-fixation of grass clover mixtures. In comparison to harvesting, grazing is cheaper and for economical reasons a maximum grazing period is aimed. Grazing over winter time can cause irreparable damages to the pasture. This problem is of minor relevance for grass clover grown on arable land in its last production year, which it’s ploughed anyway in the following spring. This study compares different grass clover mixtures concerning yield, forage quality and suitability for winter grazing. Grass clover swards varying with respect to the following experimental factors: I. com-panion grass species (perennial ryegrass (Lolium perenne) vs tall fescue (Festuca arundinacea)) and II. legume species (a. white clover (Trifolium repens), b. red clover (Trifolium pratense) and c. alfalfa (Medicago sativa)) were established for comparison. Tall fescue effected higher total dry matter yields than perennial ryegrass. White clover reached the highest crude protein and energy contents of all tested species. In contrast to this, swards with red clover and alfalfa, showing also the highest sward legume contents, reached higher dry matter and nitrogen yields Plots grazed in different periods over winter showed a clear loss of grazable matter. The highest losses of dry matter which also was coupled with a remarkable decrease in crude protein and energy content was observed in mixtures with alfalfa

Einfluss der Kleegrasnutzung auf die N-Versorgung und Ertragsleistung marktfähiger Folgefrüchte unter Berücksichtigung einer variierten organischen Düngung

Trotz nur geringer Auswirkung der untersuchten Kleegras-Nutzungsformen auf die Folgefrucht-Ertragsleistung zeigt sich die Kleegras-„Mischnutzung“ (kombiniert aus Schnitt- und Mulchvorgängen)insgesamt als interessanteste Kleegras-Nutzungsvariante. Die Getreideertragsleistung nach Kleegras-Mischnutzung ist gleich dem Niveau nach Grünbrache, und fällt damit höher aus, als nach ausschließlich schnittgenutztem Kleegras. Unter `Mischnutzung` wird in der Sickerwasserperiode eine signifikant geringere N-Auswaschung ermittelt als unter Grünbrache, und die Bereitstellung von Wirtschaftsdünger zur Ertrags- und Qualitätssteigerung innerhalb der Fruchtfolge ermöglicht. Unabhängig von der Kleegras-Nutzungsform führt ein Frühjahrsumbruch im Vergleich zum Herbstumbruch zu einem geringeren N-Verlust durch Auswaschung

Möglichkeiten der Optimierung der Wirtschaftsdüngung zu Winterweizen durch Berücksichtigung bodentypischer Gegebenheiten

In organic farming, N supply to non-legumes often does not meet the N-demand of the respective crops, which then results in low yields and unsatisfactory product quality. The present study analysed the potential of a site specific application of organic ferti-lizers to improve N-efficiency of organic winter wheat production. Under a constant management, strong yield variations were caused by different soil types. On average of two experimental years (2005/06), liquid manure application of 135 kg N ha-1 in-creased the crop yields by 50%.The crude protein content was significantly improved as well. Interactions of soil type and fertilisation on yield and quality parameters were absent, except for a significantly higher utilisation of N from liquid manure on soils with a higher water storage capacity under dry conditions of the growing period 2006