Mischanbau zur Produktion von Pflanzenölen und -proteinen als Nachwachsende Rohstoffe

Abstract

Political demands such as the Green Deal, the National Climate Action Plan, and the Ba- varian Biodiversity Strategy aim to reduce the use of nitrogen mineral fertilizers and pesti- cides in crop production. At the same time, adapting agriculture to climate change is be- coming increasingly important. Against this background, developing sustainable cultivation concepts that minimize environmental impacts while ensuring yield stability is of great im- portance. The “MixNawaRo” project aimed to investigate intercropping legumes (pea, faba bean, soybean) with oil crops (camelina, safflower, hemp) as a strategy to reduce mineral nitro- gen fertilizer and pesticide use. It was examined whether mixed cropping lowers the culti- vation risk of legumes compared to pure stands. Over three years, field trials with four replicates were conducted. Various mixtures of legumes and oil crops were tested regard- ing seeding rate, row spacing, sowing depth, and legume variety. Evaluation criteria in cluded plant development, competitive behaviour, plant health, grain yield, relative land use efficiency (RYT), grain quality, and requirements for sowing and harvest. An ecological assessment was also performed. Weather conditions profoundly influenced development and yield shares of both mixture partners. Mixed cropping with pea and camelina was successful regardless of row arrangement, sowing depth, and pea varieties, showing higher land use efficiency than pure stands. The faba bean/safflower and faba bean/came- lina mixture generally achieved an RYT slightly above one but required more demanding threshing settings. Hemp proved unsuitable as a intercropping partner due to its high ni- trogen demand and heterogeneous maturity at the point of harvest. Mixed cropping with soybean was unsuccessful due to strong interspecific competition, resulting in lower yields, and challenges during joint harvest. The ecological assessment shows that mixed cropping generally results in lower green- house gas emissions and significantly reduced marine eutrophication compared to pure stand cultivation, mainly due to the lower use of nitrogen fertilizers and the higher nitrogen output from mixed cultures. As a result, mixed cropping can contribute to reducing nutrient inputs into water bodies, with the yield level playing an important role in the environmental impact. In conclusion, the project demonstrates that mixed cropping can reduce the cultivation risks of legumes but requires site-specific, careful partner selection, more complex harvest planning, and flexible marketing concepts. Politische Forderungen wie der Green Deal, das nationale Klimaschutzgesetz und die bay- erische Biodiversitätsstrategie zielen auf eine Reduktion des Einsatzes von Stickstoffmi- neraldüngern und chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln im Pflanzenbau ab. Zu- gleich gewinnt die Anpassung der Landwirtschaft an zunehmende Witterungsextreme im Zuge des Klimawandels an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund ist die Entwicklung nach haltiger Anbaukonzepte, die Umweltwirkungen minimieren und gleichzeitig Ertragsstabili- tät gewährleisten, von wesentlicher Bedeutung. Das Projekt „MixNawaRo“ verfolgte das Ziel, den Mischanbau von Leguminosen (Erbse, Ackerbohne, Sojabohne) mit Ölfrüchten (Leindotter, Saflor, Körnerhanf) als Strategie zur Reduktion von Stickstoffdüngern und Pflanzenschutzmitteln zu untersuchen. Dabei wurde geprüft, ob Mischanbau das Anbaurisiko von Leguminosen im Vergleich zur Reinsaat senkt. Über drei Jahre wurden Parzellenversuche mit vierfacher Wiederholung durchge- führt. Verschiedene Gemengekombinationen aus Leguminose und Ölfrüchten wurden hin- sichtlich Saatstärke, Reihenanordnung, Saattiefe und Leguminosensorte untersucht. Die Bewertung erfolgte anhand von Entwicklung, Konkurrenzverhalten, Pflanzengesundheit, Kornertrag, relativem Flächenertrag (RYT), Kornqualität und Anforderungen bei Saat und Ernte. Zudem erfolgte eine ökologische Bewertung. Die Witterung beeinflusste maßgeb- lich Entwicklung und Ertragsanteile beider Gemengepartner. Der Mischanbau mit Erbse/Leindotter war, unabhängig von der Reihenanordnung und Erbsensorte, erfolgreich und hatte eine höhere Flächeneffizienz als die Reinsaaten. Das Gemenge Acker- bohne/Saflor und Ackerbohne/Leindotter erreichte meist einen RYT etwas über eins, stellt allerdings höhere Anforderungen an die Druscheinstellungen. Körnerhanf erwies sich als Gemengepartner aufgrund hohen Stickstoffbedarfs und heterogener Abreife als ungeeig- net. Mischanbau mit Sojabohne war wegen hoher interspezifischer Konkurrenz und dar- aus folgend geringer Erträge sowie angesichts Herausforderungen bei der gemeinsamen Ernte nicht erfolgreich. Die ökologische Bewertung zeigt, dass der Gemengeanbau im Vergleich zur Reinsaat meist geringere Treibhausgasemissionen und eine deutlich reduzierte marine Eutrophie- rung aufweist, vor allem durch den geringeren Einsatz von Stickstoffdüngemitteln und den höheren N-Output durch Mischkulturen. Dadurch kann der Gemengeanbau zur Verringe- rung von Nährstoffeinträgen in Gewässer beitragen, wobei das Ertragsniveau eine wich- tige Rolle für die Umweltwirkung spielt. Abschließend zeigt das Projekt, dass Mischanbau das Anbaurisiko von Leguminosen re- duzieren kann, jedoch eine standortspezifische, sorgfältige Partnerwahl, erfolgreiche me- chanische Beikrautregulierung, anspruchsvollere Ernteplanung sowie flexible Vermark- tungskonzepte erfordert.