Infodienst Landwirtschaft - Ernährung - Ländlicher Raum Login  


Sie sind hier: Startseite > Grünlandwirtschaft und Futterbau > Extensivgrünland > Boden und Nährstoffe > Wieviel Düngung "verträgt" ein artenreicher Kalkmagerrasen der Schwäbischen Alb?

Autor: Dr. Gottfried Briemle

Wieviel Düngung "verträgt" ein artenreicher Kalkmagerrasen der Schwäbischen Alb?

Fragestellung und Versuchsvarianten

Standort, Boden und Vegetation

Zusammenfassung

Wichtige Einzelergebnisse

Geringer Einfluß der Mineraldüngung auf die Pflanzengesellschaft

Unterschiedliche Artenzahlentwicklung

Entwicklung der Erträge

Kein Düngungseffekt der atmosphärischen NOx-Einträge erkennbar

Die Futterqualität des Halbtrockenrasens

Ausführliche Literatur




1. und Versuchsvarianten

Seit dem Jahre 1983 läuft auf einem Kalk-Halbtrockenrasen (Mesobrometum) der Schwäbischen Alb bei Öschingen ein Freilandversuch, der damals zusammen mit den Bezirksstelle für Naturschutz und Landschaftspflege in Tübingen konzipiert wurde. Es sollte vor allem herausgefunden werden, welche Düngermengen artenreiche Magerrasen "aushalten" können, ohne daß es zu einer pflanzensoziologischen Verschiebung bzw. Artenverarmung kommt. Außerdem war die Qualität des Futters aus dieser einschürigen Wiese zu untersuchen und dessen Akzeptanz bei heranwachsenden Rindern zu testen.

Die Hochfläche des "Filsenbergs" war Mitte des 19. Jahrhunderts noch Ackerland. Die Magerwiese wurde bisher von Landwirten einmal im Jahr (Juli) zur Heugewinnung gemäht. Ein Teil der Landwirte brachte schon immer eine geringe Menge an PK-Düngung aus (ca. 10 kg/ha P205 und 16 kg K20) und seit einigen Jahren auch NPK-Düngung (10+10+16 kg/ha).

Der sogenannte "Landschaftspflegeversuch" wurde im Jahre 1983 mit folgenden Varianten angelegt:

Mahd mit NPK-Düngung (20+20+32 kg/ha) = "NPK 20/20/32"

Mahd mit NPK-Düngung (10+10+16 kg/ha) = "NPK 10/10/16"

Mahd mit PK-Düngung  (10+16 kg/ha) = "PK 10/16"

Mahd ohne Düngung = "MoD"

Mulchen = "MUL"

Ungestörte Sukzession = "SUK"

Die mineralische Düngung wurde als Kalkammonsalpeter, Novaphos und Kornkali verabreicht.

Höhenlage : 780 m hoch, nahezu eben. Mittlere Jahrestemperatur: 6,0-6,5 C, mittlere jährliche Niederschlagssumme ca. 850 mm. Geologische Formation : Weißjura g und d . Bodentyp: Rendzina-Braunerde aus lehmig-tonigem (mergeligem) Kalkstein; Gründigkeit ca.30 cm. Solum (Ah-Horizont): Steinfrei und entkalkt, darunter in etwa 25 - 35 cm Tiefe Skelettboden mit plattigen Kalksteinen (C -Horizont).

Der Boden hat bei einem C-Gehalt von 8,7 % einen sehr hohen Anteil an organischer Substanz (15 %). Die oberen 10 cm bilden einen ausgesprochen dichten Wurzelfilz. Das Volumengewicht ist mit 0,67 kg/l für Mineralböden sehr niedrig. Der Gehalt an organisch gebundenem Stickstoff (Norg) liegt bei 0,65 %, das C/N-Verhältnis bei 14:1. Nmin-Messungen erbrachten Gehalte von lediglich 3 bis 9 kg N/ha (im Mittel 5,6 kg). Die Mineralgehalte betragen bei P205 8, bei K20 10 und bei Mg 9 mg/100g Boden. Sie befinden sich damit durchweg in der Gehaltsklasse A (niedrig). Dominante Arten des Pflanzenbestandes sind: Aufrechte Trespe (Bromus erectus) , Kleiner Wiesenknopf (Sanguisorba minor) , Hornschotenklee (Lotus corniculatus) und der Bergklee (Trifolium montanum) . Pro Dauerquadrat (25 m2) wurden bis zu 69 Gefäßpflanzenarten gezählt. Pflanzensoziologisch handelt es sich um eine "Frühlingsenzian-reiche Halbtrockenwiese" (Gentiano vernae - Brometum). Die potentielle natürliche Vegetation wäre hier der "Platterbsen-Buchenwald" (Lathyro-Fagetum) innerhalb des Verbandes der "Waldmeister-Buchenwälder" (Eu-Fagion).

Die bislang 10jährige Versuchsbeobachtung erbrachte u.a. folgende Ergebnisse:

Bis zu einer Düngungshöhe von 20 kg Stickstoff, 20 kg Phospor und 32 kg Kalium pro Hektar ergaben sich keine wesentlichen pflanzensoziologischen Verschiebungen. Im Gegensatz zu den Varianten "Mahd ohne Düngung" und "Sukzession", bei denen ein Artenrückgang um bis zu 19 % zu verzeichnen war, kamen in den Düngeparzellen sogar noch einige Pflanzenarten (vor allem aus dem Arrhenatherion ) dazu. Der ungewöhnlich große Reichtum an knapp 70 Gefäßpflanzenarten pro 25 m2, der seinerseits wiederum eine hohe Nutzungselastizität und einen relativ hohen Futterwert bedingt, erlitt durch die verabreichte Minimaldüngung also keine Einbußen.

Der durchschnittliche Hektar-Ertrag lag bei 26 dt TM. Der geringste Wert wurde bei der Variante "Mahd ohne Düngung" mit 14 dt (1993), der höchste bei der Variante "NPK 20/20/32" im Jahre 1987 mit 45 dt ermittelt. Gegenüber der Null-Düngung (Ausmagerungsvariante) ergab sich hierbei eine mittlere Ertragssteigerung um 8 dt/ha oder 35 %. Das unter ein schüriger Nutzung Mitte Juli geworbene "Öko-Heu" besitzt mit einer Energiedichte von 5,0 MJ NEL/kg TS und einem Rohproteingehalt von 11 % immerhin die Qualitätsmerkmale einer zweischnittigen Wiese!

Fazit : Heu aus artenreichen, vor allem kräuterreichen Wiesen, deren erster (oder einziger) Aufwuchs erst im Juli geschnitten wird, kann sehr gut in der Rinderaufzucht verfüttert werden! Pflanzenbestände wie der hier besprochene, mit einem Kräuteranteil von mehr als 50 % am Grünmasse-Ertrag, sind dazu besonders geeignet.

Geringer Einfluß der Mineraldüngung auf die Pflanzengesellschaft

Verglichen mit der ungedüngten und der gemulchten Parzelle ist der Deckungsanteil der Gentiano vernae - Brometum - Kennarten auf den gedüngten Versuchsparzellen leicht gesunken. Trotzdem ist die Pflanzengesellschaft nach wie vor dieser Assoziation zuzuordnen. Bisher schon vorhandene Arrhenatheretalia -Arten konnten sich erwartungsgemäß ausdehnen. In der höchsten Düngungsstufe gilt dies vor allem für das Wollige Honiggras (Holcus lanatus) , das Knaulgras (Dactylis glomerata) und den Spitzwegerich (Plantago lanceolata) als ausgesprochene Fettwiesenarten. Insgesamt brachte die Mineraldüngung (10-20 kg Stickstoff /ha) zwar eine leichte pflanzensoziologische Verschiebung in Richtung Salbei-Glatthaferwiese mit sich, führte aber zu keiner Verdrängung der vorher schon mit geringer Artmächtigkeit vorhandenen Enziane und Orchideen.

Unterschiedliche Artenzahlentwicklung

Die Abbildung 1 verdeutlicht die Entwicklung der Artenzahlen auf den jeweiligen Versuchsvarianten. Bemerkenswert ist der relativ rasche Rückgang bei den Varianten "Mahd ohne Düngung" und "Sukzession" (SUK), bei denen die Artenzahl um 12 bzw. 9 zurückging. Während bei der Sukzession solches des öfteren zu beobachten ist, ist dies für die klassische Ausmagerungsvariante durchaus nicht selbstverständlich. Hier zeigt sich eine Abhängigkeit von einer Mindesttrophie des Standorts.

: Entwicklung der Artenzahlen pro 25 qm (nur Gefäßpflanzen)

Entwicklung der Erträge

Die Versuchsfläche warf in den vergangenen 10 Jahren einen durchschnittlichen Hektar-Ertrag von 26 dt TM ab. Der höchste Wert wurde bei der Variante "NPK 20/20/32" mit 45 dt ermittelt (1987), der geringste bei der Variante "MoD" mit 14 dt im Jahre 1993.

Die gemittelten, variantenbezogenen Erträge liegen bei:

Variante

Ertrag (dt TM7ha)

s

MoD

23

7,22

PK 10/16

24

4,02

MUL

26

4,78

NPK 10/10/16

26

3,80

NPK 20/20/32

31

5,74

s = Standardabweichung des Mittelwertes aus 11 Jahreserträgen zwischen 1983 und 1994

1) Durchschnitt aus alles Varianten außer Sukzession;
2) Um eine Zehnerpotenz verringerte Werte

: Die Abhängigkeit der Ertragsbildung von der Niederschlagssumme

Die Abbildung 2 zeigt sehr deutlich, wie stark die Artragsbildung auf Maggerrasen, bei denen das Wasser der Minimumfaktor ist, vom Nierschlagsgeschehen abhängt. Im übrigen hatte eine statistische Untersuchung ergeben, daß zur Ertragsbildung auf dem Trockenrasen (Schnitt: Mitte bis Ende Juli) nicht nur die Niederschläge etwa der letzten zwei, sondern vielmehr jene der letzten 5 Monate relevant sind.

Kein Düngungseffekt der atmosphärischen NOx-Einträge erkennbar

Bekanntlich leben die Wiesenpflanzen in sehr enger Symbiose mit den Mikroben (z.B. Mykorrhiza -Pilzen) der Rhizosphäre. Da sich die Pflanzen vorrangig aus den, vom Edaphon aus dem Humuskörper freigesetzten Nährstoffen ernähren, löst die mineralische Düngung hauptsächlich den sogenannten "Priming-Effekt" aus: Eine kurzfristige Stimmulanz der Bodenfauna und -flora mit der Folge vermehrter Nährstoff-Freisetzung aus dem belebten Oberboden. Dieser Effekt erzeugte in unserem Fall bei der höchsten Düngestufe "NPK 20/20/32" immerhin einen Mehrertrag von 8 dt/ha TS oder 35% gegenüber der Variante "Mähen ohne Düngen". Hinsichtlich unerwünschter N-Freisetzungen fiel aber diese jährlich einmalige Düngergabe trotz des sehr hohen Humusgehaltes von 15 % offensichtlich nicht ins Gewicht, denn die Nmin-Werte lagen mit 5 kg N/ha unterschiedslos sehr niedrig. Höhere, evtl. düngungsabhängige Nmin-Werte waren auch gar nicht zu erwarten, da unter Dauergrünland erst bei wesentlich höherer N-Düngung (>200 kg N/ha) mit einem Anstieg der Nmin-Werte zu rechen ist. Mit großer Wahrscheinlichkeit befindet sich der Gehalt an organischer Substanz an seiner, für diese Standortverhältnisse oberen Grenze. Alternative, sonst als sehr humusaufbauend geltende Stallmistgaben dürften auf unserem Magerrasen also keine zusätzlich positiven Effekte mit sich bringen.

Was den oft vermuteten Düngeeffekt der atmosphärischen NOx-Einträge über den Regen betrifft – in Deutschland sind es jährlich 30, für südwestdeutsche Verhältnisse jedoch nur 15-20 kg/ha – so ist festzustellen, daß sich diese "Düngung" nicht eutrophierend auf den Magerrasen auswirkte: Bei der Ausmagerungsvariante "MoD" hätte die Tendenz des langsamen aber stetigen Ertragsrückganges durch diesen Düngeeffekt aufgehalten werden müssen. Da sich die N-Einträge in jeweils sehr geringer Konzentration auf viele Niederschlagsereignisse im Jahr verteilen, konnten sie im Sinne des oben genannten Priming-Effekts auch keine stimmulierende Wirkung auf das Edaphon ausüben. Die ernährungsphysiologische Wirksamkeit dieser Stickstoffeinträge ist daher wohl auch nicht mit der gezielten landwirtschaftlichen Düngung vergleichbar.

Die Futterqualität des Halbtrockenrasens

Dominiert der Anteil an krautigen Pflanzen im Bestand (über 50 Prozent Ertragsanteile), so sind Nutzungselastizität und Futterwert im Vergleich zu spät genutzten, grasbetonten Pflanzenbeständen merklich höher. Das Verhältnis Gräser / Kräuter / Leguminosen beträgt 44:48:8 Prozent. Die Futteraufnahme lag beim Heu des Kalk-Halbtrockenrasens bei 7,4 kg TS/Tag, und damit gleich hoch wie beim bestem Heu aus Wirtschaftsgrünland! Das Heu aus der Einschnittwiese erfuhr somit eine überraschend hohe Akzeptanz beim Wiederkäuer. Sie spiegelte sich auch in der Gewichtszunahme bei den Versuchstieren (wachsende Rinder) wider: Mit 990 Gramm pro Tag lag die sie deutlich über der anderer Ökoheu-Herkünfte. Ähnliche, wenn auch weniger spektakuläre Ergebnisse haben auch andere Tastversuche zur Akzeptanz von Magerrasen-Heu geliefert.

Briemle, G. 1988: Ist eine Schafbeweidung von Magerrasen der Schwäbischen Alb notwendig?- Veröff. Naturschutz Landschaftspflege 63:51-67, Karlsruhe

BRIEMLE, G. 1990: Extensivierung von Dauergrünland. Forderungen und Möglichkeiten. - Bayerisches Landw. Jb. 67 (3): 345-370; Kastner Wolnzach

BRIEMLE, G. 1990: Über die Wirkung mineralischer Düngung auf die Vegetation einer Enzian- Magerwiese der Schwäbischen Alb. - Natur und Landschaft 65 (6): 315-319Kohlhammer Stuttgart

BRIEMLE, G. 1990: Reaktion eines artenreichen Kalkmagerrasens auf geringe Mineraldünger- gaben. - Zeitschr. f. Kulturtechnik und Landentwicklung 31: 152-163; Parey, Berlin und Hamburg

Briemle, G. 1997: Wieviel Düngung „verträgt" ein artenreicher Kalkmagerrasen der Schwäbischen Alb? – Veröff. Naturschutz Landschaftspflege Baden-Württ. 71/72 (1): 201-225, Karlsruhe