Germany
July 22, 2019
Even in dry years non-winter hardy cover crops do not compete for water with the subsequent main crop and even improve the soil water balance. This is a result of the German Federal research project "CATCHY". "The higher the diversity of plants in catch crops, the higher the diversity of the microbial community in the root zone. In the correct combination, mixtures can be used as an effective tool for efficient nutrient ingestion and release, making the main crop more powerful and robust," says Dr. Norman Gentsch, Institute of Soil Science Leibniz University, Germany.
The Project
CATCHY is part of the "Soil as a Sustainable Resource for the Bioeconomy - BonaRes" initiative and was launched by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) in 2010. Over a total of nine years, two different crop rotations are used to investigate how cover crops affect the soil and its biology and consequently the yields of the main crops. Participants in the project are microbiologists from Bremen, soil scientists from Hanover, plant nutritionists from Gatersleben, crop farmers from Triesdorf, socio-economists from Giessen and the Deutsche Saatveredelung AG (DSV). DSV brings its many years of experience with cover crops and the blending of intelligent mixtures for cover crop cultivation.
Water management is of central importance
Climate change has increased spring and summer drought and consequently water management on the cultivated land is of central importance. Here non-winter hardy cover crops offer a clear advantage over overwintering crops or fallow land. Standing crops and increased evaporation on the fallow land can lead to the loss of water reserves over the winter if there is insufficient rainfall. In contrast, the cover crop forms a mulch cover after freezing. Compared to fallow, all cover crop varieties in the CATCHY project, except for mustard in spring 2019, had a significant increase in soil moisture in the maize sowing. Using different plant heights in the species-rich mixtures leads to the formation of different levels with a very dense plant vegetation similar to mixed woodland. The result is a microclimate that maintains the moisture close to the soil surface. This special microclimate ensures that the total water loss of the surface via evapotranspiration is less and optimises water balance.
Optimum nutrient supply through species-rich cover crops
At the time of soil tillage in spring, some of the non-winter hardy cover crop biomass has already decomposed. The readily available nitrogen content is converted early, especially with a crop such as mustard. What remains is a litter-rich bedding with a wide C/N ratio, which is incorporated into the soil in spring. To decompose the mustard litter, the microorganisms make use of the mineral fertilizer depot of the subsequent crop throughout the vegetation period. The result is nitrogen immobilisation in the microbial biomass. In comparison, the C/N ratio in cover crops can be significantly optimised by skilful plant selection. Within the CATCHY project the most effective nutrient release was provided by the diverse TerraLife® MaisPro TR Greening mix (int. MaizePro DT Greening). Continuous N replenishment of the subsequent crop was measured and an increase of 62% N, 40% P and even 91% K compared to mustard was found.
Unabridged article at www.dsv-seeds.com/service/interesting-articles
With its TerraLife® brand programme, the Deutsche Saatveredelung AG (DSV) offers in several European markets a comprehensive cover crop portfolio for all sowing times, crop rotations and conditions of use.
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Artenreiche Zwischenfruchtmischungen machen die Hauptfrucht leistungsfähiger und verbessern den Wasserhaushalt
Abfrierende Zwischenfrüchte stellen auch in Trockenjahren keine Wasserkonkurrenz für die nachfolgende Hauptkultur dar und verbessern sogar den Bodenwasserhaushalt. Das ist ein Ergebnis aus dem Bodenforschungsprojekt „CATCHY“ der Bundesregierung. „Je höher die Pflanzenvielfalt in Zwischenfruchtmischungen ist, desto diverser ist die mikrobielle Gemeinschaft im Wurzelraum. In der richtigen Kombination können Mischungen als wirksames Instrument zur effizienten Nährstofferschließung und -freisetzung eingesetzt werden und damit die Hauptfrucht leistungsfähiger und robuster machen“, erläutert Dr. Norman Gentsch, Institut für Bodenkunde Leibniz Universität.
Das Projekt
CATCHY ist ein Teil der Initiative „Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie – BonaRes“ und wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 2010 ins Leben gerufen. Über insgesamt neun Jahre wird in zwei unterschiedlichen Fruchtfolgen untersucht, wie sich Zwischenfrüchte auf den Boden und dessen Biologie und damit auf die Erträge der Hauptfrüchte auswirken. An dem Projekt sind Mikrobiologen aus Bremen, Bodenkundler aus Hannover, Pflanzenernährer aus Gatersleben, Pflanzenbauer aus Triesdorf, Sozioökonomen aus Gießen und die Deutsche Saatveredelung AG (DSV) beteiligt. Die DSV bringt ihre langjährige Erfahrung mit Zwischenfrüchten und der Zusammenstellung von intelligenten Mischungen für den Zwischenfruchtanbau ein.
Wasserhaushaltsmanagement von zentraler Bedeutung
Durch die zunehmende Frühjahrs- und Sommertrockenheit in Folge des Klimawandels ist das Wasserhaushaltsmanagement auf den Anbauflächen von zentraler Bedeutung. Hier bieten abfrierende Zwischenfrüchte einen klaren Vorteil gegenüber überwinternden Kulturen oder Brache. Stehende Biomasse und erhöhte Evaporation auf der Brache kann bei unzureichenden Niederschlägen zur Zehrung der Wasserreserven über den Winter führen. Dagegen bildet die Zwischenfrucht nach dem Abfrieren eine Mulchdecke. Im Vergleich zur Brache gingen alle Zwischenfruchtvarianten im CATCHY Projekt, außer Senf im Frühjahr 2019, mit einem deutlichen Plus an Bodenfeuchte in die Maisaussaat. Durch die Ausnutzung verschiedener Wuchshöhen in den artenreichen Mischungen, bilden sich, ähnlich wie in einem Mischwald, unterschiedliche Stockwerke mit einem sehr dichten Pflanzenbewuchs. Es entsteht ein Mikroklima, das die Feuchtigkeit nahe der Bodenoberfläche hält. Dieses spezielle Mikroklima führt dazu, dass die Flächen insgesamt weniger Wasser über Evapotranspiration verlieren und die Wasserbilanz optimiert wird.
Optimale Nährstoffbereitstellung durch artenreiche Zwischenfrüchte
Zum Zeitpunkt der Bodenbearbeitung im Frühjahr ist bereits ein Teil der abgefrorenen Zwischenfruchtbiomasse zersetzt. Besonders bei Senf wird der schnell verfügbare Stickstoffanteil früh umgesetzt. Zurück bleibt eine gerüststoffreiche Streu mit weitem C/N-Verhältnis, die im Frühjahr in den Boden eingearbeitet wird. Um die Senfstreu zu zersetzen, bedienen sich die Mikroorganismen über die gesamte Vegetationsperiode aus dem Mineraldüngerdepot der Folgefrucht. Es kommt zur Stickstoff-Immobilisierung in der mikrobiellen Biomasse. Im Vergleich dazu lässt sich das C/N-Verhältnis in Zwischenfruchtmischungen durch geschickte Pflanzenauswahl deutlich optimieren. Am effektivsten war die Nährstofffreisetzung innerhalb des CATCHY Projektes aus der artenreichen Mischung TerraLife® MaisPro TR Greening. Es wurde eine kontinuierliche N-Nachlieferung für die Folgefrucht gemessen und im Vergleich zu Senf ein Plus von 62 % N, 40 % P und sogar 91 % K festgestellt.
Den ungekürzten Artikel können Interessierte lesen unter www.magazin-innovation.de
Die Deutsche Saatveredelung AG (DSV) bietet mit ihrem Markenprogramm TerraLife® ein umfangreiches Zwischenfruchtportfolio für alle Saatzeiten, Fruchtfolgen und Nutzungsbedingungen an.
Mehr zu artenreichen TerraLife® Mischungen finden Sie hier.
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