Stickstoffdynamik von Zwischenfrüchten – Wo geht der Stickstoff hin?

Nachfolgend eine kurze Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse. Details sind unter N-Dynamik von Zwischenfrüchten – wo geht der Stickstoff hin?: Praxis-Agrar abrufbar.

Die Stickstoff-Nachlieferung in die Hauptfrucht ist von vielen Faktoren abhängig. Einige sind recht klar, andere, vor allem die Stickstoff-Verluste, müssen noch weiter untersucht werden. Für die Praxis ist wichtig, dass Zwischenfrüchte – vor allem Leguminosen – die bereits im Herbst gemulcht werden, höhere N-Verluste aufweisen.

Ein zentrales pflanzenbauliches, ökonomisches und umweltrelevantes Ziel im Ackerbau ist es, die in den Pflanzenaufwüchsen gespeicherten Nährstoffe im Anbausystem über mikrobielle Akkumulations- und Freisetzungsprozesse effizient zu nutzen. Dieser Kreislaufgedanke stellt in nährstofflimitierten Anbausystemen die Grundvoraussetzung für erfolgreichen Ackerbau dar und hat im Zusammenhang mit den komplexen Umwandlungsprozessen des Stickstoffs seit jeher eine zentrale Bedeutung. In diesem Systemkomplex spielt der Anbau von Zwischenfrüchten eine wichtige Rolle.

Die Faktoren, die den N-Umwandlungsprozess aus Zwischenfrüchten in die nachfolgende Hauptfrucht beeinflussen, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• In der Praxis werden trotz üppiger Zwischenfruchtbestände vor Winter oftmals nur geringe bis mäßige Mineralisierungsleistungen im Frühjahr beobachtet.
• Hohe Stickstoffverluste aus der oberirdischen Biomasse über Winter (primär durch Blattverluste), vor allem bei abfrierenden Zwischenfrüchten und weiten C/N-Verhältnissen in den Sprossresten und Wurzeln, deuten auf ein relativ geringes Stickstoffnachlieferungspotenzial für die Folgefrüchte hin.
• Die Stickstoffverluste aus der Sprossmasse nach Winter können 10 bis 55 Prozent betragen (Stumm et al., 2019). Die höchsten Verluste treten dabei in Leguminosen und die niedrigsten in Kruziferen auf.
• Werden die Zwischenfrüchte bereits im Herbst gemulcht, steigen die N-Verluste insbesondere bei Leguminosen deutlich an. Leicht reduziert werden die Verluste durch eine Einarbeitung der gemulchten Sprossmasse.
• Um die Nährstoffverluste differenzierter betrachten zu können, müssten Auswaschung und gasförmige Verluste ermittelt werden. Dies ist mit wissenschaftlichen Messmethoden jedoch schwierig und aufwendig.
• Das C/N-Verhältnis im Stängel und in den Wurzeln ist deutlich weiter als in den Blättern (bis ca. 40:1). In den Blättern liegt das C/N-Verhältnis bei etwa 10-20:1, sodass hier ein größeres Potenzial zur N-Nachlieferung in die Nachfrüchte erwartet werden kann. Die Nmin-Werte im Frühjahr bestätigten diese Vermutung jedoch nur tendenziell nach winterharten Zwischenfrüchten.
• Inwieweit hohe N-Verluste aus der Sprossmasse nach Frosteinwirkung beziehungsweise ein weites C/N-Verhältnis nach Winter für diese in der Praxis beobachtete niedrige Stickstoffnachlieferung von Zwischenfrüchten im Frühjahr verantwortlich sein könnten, muss untersucht werden.
• Winterharte Zwischenfrüchte weisen geringere N-Auswaschungsverluste gegenüber abfrierenden Zwischenfrüchten auf.
• Wegen ihres sehr weiten C/N-Verhältnisses und Lignifizierungsgrades tragen Wurzeln von Zwischenfrüchten primär zur Bildung von stabilen Humusformen bei. Ausnahme bilden die Wurzeln von Leguminosen, da diese ein relativ enges C/N-Verhältnis aufweisen.