Einfluss der Reihenausrichtung im Mais/Ackerbohne Streifenanbausystemen im Wachstumsverlauf

Pflanzenbau

Produktive landwirtschaftliche Systeme werden benötigt, um eine wachsende Bevölkerung zu ernähren. Die Intensivierung der Landwirtschaft bringt jedoch ökologische Zielkonflikte mit sich. Daher müssen landwirtschaftliche Systeme nachhaltig intensiviert werden, um Ökosystemleistungen zu verbessern und gleichzeitig eine hohe Produktivität aufrechtzuerhalten. In diesem Zusammenhang können Mischkultursysteme (Intercropping, IC) als eine Form diversifizierter Anbausysteme Teil der Lösung sein. Unter Mischkultur versteht man den Anbau von mindestens zwei verschiedenen Kulturpflanzen während derselben Vegetationsperiode, entweder über einen bestimmten Zeitraum hinweg oder vollständig gleichzeitig auf demselben Feld. Mischkultursysteme können höhere Gesamterträge erzielen und die Ertragsstabilität erhöhen, indem sie die mit Monokulturen (Sole Crops, SC) verbundenen Risiken minimieren. Die Land Equivalent Ratio (LER; dient als wichtiger Indikator für den Vergleich der Produktivität von Mischkulturen mit Monokulturen. Produktivitätsvorteile von Mischkulturen gegenüber Reinkultursystemen entstehen typischerweise durch eine komplementäre Nutzung von Ressourcen in zeitlicher und räumlicher Hinsicht, beispielsweise durch unterschiedliche Strategien bei der Lichtaufnahme oder der Stickstoffaufnahme (N-Akquisition). Die Ertragsbildung in Mischkulturen wird unter anderem durch die Wahl der Pflanzgeometrie und die Anordnung der Reihen beeinflusst, da diese die interspezifische Konkurrenz zwischen den Pflanzenarten regulieren. Dennoch ist bislang nicht vollständig verstanden, in welchem Ausmaß allgemeine Schlüsselprozesse die letztendlichen Ertragsvorteile in vielen verschiedenen Mischkulturkombinationen bestimmen. Daher ist die systematische Identifizierung, Quantifizierung und Validierung des Einflusses zentraler Prozesse auf den Ertrag in Mischkultursystemen von entscheidender Bedeutung.

Ziel dieser Studie ist es zu quantifizieren, welchen Einfluss das Anbausystem (Monokulur vs. Streifenanabausystem) als auch die Reihenausrichtung des Anbausystems (Nord-Süd vs. Ost-West) auf den Wachstumsverlauf von Mais und Ackerbohne als auch auf den Ertrag hat. Dabei sind die Lichtinterzeption, Biomasse separiert nach Blatt und Spross, der LAI, das C/N Verhältnis und der Ertrag Variablen von Interesse.

Die Studie umfasst zwei Bachelorarbeiten, welche zusammen oder unabhängig voneinander angefertigt werden können. Dabei ist ein Feldversuch mit Mais und Sommer-Ackerbohne im Streifenanbausystem geplant, welcher zwischen April und Mitte Oktober 2027 stattfinden wird. Die Messungen von Biomasse und LAI an beiden Pflanzen werden zu bestimmten Zeitpunkten in der Wachstumsperiode durchgeführt. Zum Auflaufen von Mais, zur Blüte der Ackerbohne, zur Blüte des Mais, und zur Vollreife von Ackerbohne und Mais. Die Lichtinterzeption hingegen soll im Wachstumsverlauf vom Schossen bis zur Ernte kontinuierlicher gemessen werden (ca. alle 2 Wochen nach Schossen der Ackerbohne). Daher würde sich Bachelorarbeit (1) auf wenigeren, arbeitsintensiven Messungen von Biomasse, LAI und das C/N Verhältnis fokussieren und Bachelorbeit (2) auf die mehreren, weniger arbeitsintensiven Messungen von Lichtinterzeption im Wachstumsverlauf der beiden Pflanzen mit der Messung durch den SunScan fokussieren. Der Ertrag von beiden Kulturen ist für beide Arbeiten relevant und kann daher zusammen erhoben werden. Voraussichtlich wird das Experiment am CKA durchgeführt werden.

Wir erwarten, dass sich sowohl in der Monokultur und Streifenanbausystem die Variablen unterscheiden als auch die Reihenausrichtung einen Einfluss hat.

Das Experiment wird 2027 zwischen Mitte April und Mitte Oktober durchgeführt

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Interesse an Streifenanbausystemen, Feldexperiment und nachhaltiger Landwirtschaft.

Hanna Bernartz, Dominik Behrend

hanna.bernartz@uni-bonn.de, dbehrend@uni-bonn.de