Leguminosen

Soja - Neuling gegen bewährte Eiweißpflanze

Soja-Ökolandbau_B
Peer Urbatzka, LfL Agrarökologie, Freising, Andreas Butz, Benedikt Paeßens, LTZ Augustenberg
am Donnerstag, 27.02.2020 - 11:50

In ökologischen Fruchtfolgen spielt die N-Fixierung von Leguminosen eine noch wichtigere Rolle als in konventionellen. Aber was kann Soja diesbezüglich eigentlich? Das zeigt der direkte Vergleich von Erbse und Sojabohne.

Auf einen Blick

  • Im Vergleich zu Erbsen sind bei den Sojabohnen die N2-Fixierung und die ökonomische Leistung deutlich höher.
  • Die Vorfruchtwirkung von Soja ist zwar gut, verglichen mit den Erbsen aber als etwas geringer einzuschätzen.
  • Die N-Auswaschung könnte nach Erbsen höher sein als nach Soja.

Leguminosen sind Stickstofffixierer

Als Körnerleguminosen können Sojabohnen und Erbsen Luftstickstoff aufnehmen – und tragen so erheblich zur Versorgung der Fruchtfolge mit Stickstoff bei. Im ökologischen Landbau ist neben dem Ertrag daher auch ihre Vorfruchtwirkung von erheblicher Bedeutung. Auch im Ökolandbau wächst die Sojafläche deutlich. Im Gegensatz zu den etablierten Körnererbsen kann die Höhe der N2-Fixierung (Luftstickstoff) und die Vorfruchtwirkung von Soja unter den Anbaubedingungen Süddeutschlands noch nicht eingeschätzt werden.

Um das zu ändern wurde vom Bundeslandwirtschaftsministerium ein Projekt gefördert das die N2-Fixierung, die N-Bilanz, die Vorfruchtwirkung und den Deckungsbeitrages von Soja und Körnererbsen vergleicht. Durchgeführt wurde das Projekt von der LfL in Zusammenarbeit mit dem Landwirtschaftlichen Technologiezentrum (LTZ) in Baden-Württemberg. Die Feldversuche wurden über je drei Jahre an den Standorten Forchheim am Kaiserstuhl (Baden-Württemberg; langjährige Mittel 11,2 °C und 630 mm; L) und Hohenkammer (Bayern; langjährige Mittel 7,8 °C und 816 mm; sL) unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus angelegt. Es wurden je zwei Sorten Körnererbsen (Alvesta und Salamanca) und Sojabohnen (ES Mentor und Merlin; Reifegruppe 00 bzw. 000) ausgesät.

Stickstofffixierung

Die Schätzung der N2-Fixierung ist nicht einfach. Sie erfolgt über eine Differenzmethode inklusive Berücksichtigung des Blattfalls. Als Referenzfrucht wurde Silomais für Soja und Sommergetreide für Erbsen verwendet. Die Höhe der N2-Fixierung wird aus dem N-Ertrag des gesamten oberirdischen Aufwuchses der Leguminose und der der Referenzfrucht berechnet. Im nächsten Schritt wird die N-Bilanz aus der N-Abfuhr der Körner abzüglich der N2-Fixierung kalkuliert. Die Vorfruchtwirkung wird über Ertrag und Rohproteingehalt der Nachfrucht Winterweizen bestimmt. Hierzu wurden die Erbsen mit und ohne nachfolgender Zwischenfrucht Senf angebaut. Zur ökonomischen Bewertung wurden aus den Versuchsergebnissen die Deckungsbeitragssumme für den Fruchtfolgeausschnitt Körnerleguminose und Winterweizen berechnet. Nachfolgend die wichtigsten Ergebnisse:

  1. N-Fixierung: Die geschätzte Höhe der N2-Fixierung der Sojabohnen fiel in den Feldversuchen im Mittel der Sorten mit über 200 kg/ha um knapp 100 kg/ha höher aus als die der beiden Körnererbsen. Die höhere N2-Fixierungsleistung der Sojabohnen ist vor allem auf einen um etwa 60 % höheren N-Ertrag im Korn und eine um etwa 80 % größere N-Menge der Ernterückstände zurückzuführen. Diese Angaben schwankten in Abhängigkeit des Standortes und der Witterung erheblich. Die N2-Fixierung lag von ES Mentor in Hohenkammer in zwei von drei Jahren um etwa 90 kg/ha höher als die von Merlin. Hauptursache hierfür ist ein höherer N-Ertrag von ES Mentor in Hohenkammer. Dies ist auch aus den Landessortenversuchen bekannt. In Forchheim a. K. unterschieden sich die Sojasorten ES Mentor und Merlin hingegen kaum bezogen auf die N2-Fixierung.
  2. N-Bilanz: Die N-Bilanz war bei beiden Kulturen vergleichbar. Bei Soja betrug sie im Schnitt etwa –40 kg/ha und bei Erbse ca. –30 kg/ha. Eine rechnerisch leicht negative N-Bilanz ist in der Literatur typisch für Erbsen und bedeutet eine größere N-Abfuhr über die Körner als an Luftstickstoff aufgenommen wurde. Allerdings wurde bei der gewählten Methode zur Schätzung der N2-Fixierleistung die Wurzelmasse nicht berücksichtigt. Daher liegt die tatsächliche N2-Fixierleistung wahrscheinlich höher und auch die N-Bilanz fällt vermutlich positiver aus.
  3. Vorfruchtwirkung: Die Vorfruchtwirkung von Erbsen ist höher als von Soja einzuschätzen. Die Nachfrucht Winterweizen erzielte nach Erbsen mit 49 dt/ha einen um etwa 10 % höheren Kornertrag als nach Soja mit 44 dt/ha. Der Rohproteingehalt des Weizens fiel nach Erbsen und nach Soja vergleichbar aus. Dabei ist die Vorfruchtwirkung von Soja als Körnerleguminose ebenfalls als gut einzuordnen: Im Vergleich zum Sommergetreide fiel der Kornertrag nach Soja um mehr als 25 % höher aus. Der Rohproteingehalt unterschied sich auch zwischen diesen Kulturarten nicht.
  4. N min-Gehalt: Nach dem Anbau von Körnerleguminosen besteht eine erhöhte Auswaschungsgefahr von Stickstoff. Ursache ist im Vergleich zu Getreide eine geringere Aufnahme des N aus dem Boden und die schnelle Mineralisation der Ernterückstände und Wurzeln aufgrund des engen C/N-Verhältnisses. Entsprechend lagen die Nmin-Gehalte im Boden zum Vegetationsende nach dem Anbau von Erbsen und Soja deutlich höher als nach Sommergetreide und Silomais mit ca. 50 kg/ha. Allerdings waren die Nmin-Werte nach Erbsen mit etwa 100 kg/ha höher als die von Soja mit ca. 80 kg/ha. Neben unterschiedlichen N-Mengen der Ernterückstände und der Wurzeln sind die geringeren Gehalte bei Soja vermutlich auf die spätere Ernte und damit einer zeitverzögerten N-Mineralisation zurückzuführen. Demnach könnte die N-Auswaschungsgefahr nach Erbsen höher als nach Soja sein. Die Nmin-Gehalte im Boden sanken in der Untersuchung durch die Saat der Zwischenfrucht Senf von etwa 100 auf 65 kg Nmin/ha zum Vegetationsende.
  5. Deckungsbeiträge: Soja ist trotz der geringeren Vorfruchtwirkung im Vergleich zur Erbse die ökonomisch attraktivere Frucht: Beim Vergleich der Deckungsbeiträge zeigte sich die hohe Anbauwürdigkeit von Soja. Auch wenn die Erbse ohne Anbau einer Zwischenfrucht bei der Nachfrucht Winterweizen aufgrund des höheren Kornertrages einen höheren Deckungsbeitrag als Soja erzielte, war beim Vergleich über den zweijährigen Fruchtfolgeausschnitt (Körnerleguminose – Winterweizen) Soja aufgrund der hohen Soja-Marktpreise deutlich überlegen: Der Deckungsbeitrag war beim Anbau von Soja mit knapp 2000 €/ha und Jahr um etwa ein Drittel höher als bei Erbsen.