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Körnerleguminosen senken Düngerbedarf und Emissionen

Körnerleguminosen wie Ackerbohnen, Erbsen, Lupinen und Sojabohnen können die Klimabilanz landwirtschaftlicher Fruchtfolgen verbessern. Sie binden Luftstickstoff, verringern den Bedarf an mineralischen Düngemitteln und fördern die Bodenfruchtbarkeit. Untersuchungen im bundesweiten Projekt LeguNet zeigen, welche ökologischen Vorteile der Anbau bringt und unter welchen Bedingungen er sich für landwirtschaftliche Betriebe wirtschaftlich rechnet.

Vielfältigere Fruchtfolgen verringern den Krankheitsdruck

Der Anbau von Körnerleguminosen bietet insbesondere in getreidereichen Fruchtfolgen pflanzenbauliche Vorteile. Durch den Wechsel zwischen Halm- und Blattfrüchten sowie Sommerungen und Winterungen lassen sich Infektionsketten bestimmter Krankheitserreger unterbrechen. Auch die Unkrautregulierung kann von abwechslungsreicheren Anbaufolgen profitieren.

Die unterschiedlichen Wurzelsysteme der Kulturpflanzen tragen außerdem zur Bodenstruktur bei. Blühende Leguminosen bieten verschiedenen Insekten Nahrung und können damit die biologische Vielfalt auf landwirtschaftlichen Flächen fördern.

Für den Pflanzenschutz ergeben sich ebenfalls Einsparmöglichkeiten. Werden bestimmte Krankheiten oder Unkräuter durch die Fruchtfolge zurückgedrängt, kann sich der Behandlungsbedarf verringern. Wie groß dieser Effekt ausfällt, hängt allerdings von den angebauten Kulturen, den Schaderregern und den betrieblichen Bedingungen ab.

Stickstofffixierung reduziert den Düngebedarf

Eine besondere Eigenschaft der Leguminosen ist ihre Fähigkeit, mithilfe von Knöllchenbakterien atmosphärischen Stickstoff zu binden. Die Pflanzen decken dadurch einen großen Teil ihres Stickstoffbedarfs selbst und benötigen unter normalen Anbaubedingungen keine zusätzliche mineralische Stickstoffdüngung.

Das spart Kosten und Arbeitsgänge. Gleichzeitig entfällt ein Teil des Energieaufwands, der bei der industriellen Herstellung von Stickstoffdüngern entsteht. Auch die damit verbundenen Kohlendioxidemissionen lassen sich verringern.

Nach der Ernte verbleibt ein Teil des gebundenen Stickstoffs in Wurzeln und Ernterückständen. Durch deren mikrobiellen Abbau wird Stickstoff mineralisiert und kann nachfolgenden Kulturen zur Verfügung stehen. Zeitpunkt und Menge der Freisetzung hängen unter anderem von Temperatur, Bodenfeuchtigkeit und der Zusammensetzung der Pflanzenreste ab.

Der Vorfruchtwert der Körnerleguminosen geht deshalb über die reine Stickstoffversorgung hinaus. Nachfolgende Getreidekulturen können von besseren Wachstumsbedingungen und einem geringeren Düngebedarf profitieren.

LeguNet untersucht Klimawirkung ganzer Fruchtfolgen

Wie sich diese Eigenschaften auf die Umweltbilanz auswirken, untersucht das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) im Rahmen des bundesweiten Leguminosen-Netzwerks LeguNet.

Dazu werden Anbausysteme mit und ohne Körnerleguminosen miteinander verglichen. Bewertet werden unter anderem Stickstoffdüngereinsatz, Lachgasemissionen, Nitratauswaschung und wirtschaftliche Kennzahlen.

Ein Modellvergleich aus Hessen verdeutlicht die möglichen Effekte. Durch die Aufnahme von Körnererbsen in eine bestehende Fruchtfolge sank der durchschnittliche Stickstoffdüngereinsatz rechnerisch von 170 auf 135 Kilogramm je Hektar. Das entspricht einer Verringerung um rund 21 Prozent.

Die berechneten direkten Lachgasemissionen gingen gleichzeitig von 6,4 auf 5,2 Kilogramm je Hektar zurück, also um etwa 19 Prozent. Auch die modellierte Nitratauswaschung verringerte sich um rund 16 Prozent.

Diese Ergebnisse beziehen sich auf die untersuchten Fruchtfolgen und die zugrunde gelegten Standortbedingungen. Sie lassen sich nicht pauschal auf sämtliche Anbausysteme übertragen.

Weniger Lachgas durch geringeren Stickstoffeinsatz

Für den Klimaschutz ist insbesondere die Verringerung von Lachgasemissionen relevant. Lachgas entsteht durch mikrobielle Umsetzungsprozesse im Boden und gehört zu den besonders wirksamen Treibhausgasen.

Wird weniger Stickstoff gedüngt, kann dies die Lachgasbildung begrenzen. Der tatsächliche Effekt hängt allerdings vom Stickstoffangebot im Boden, der Witterung und der Bewirtschaftung ab.

Auch Leguminosenbestände und ihre Ernterückstände können nach der Mineralisierung zur Lachgasbildung beitragen. Die Klimawirkung muss deshalb über die gesamte Fruchtfolge betrachtet werden.

Neben den Emissionen auf dem Feld spielt die Herstellung mineralischer Stickstoffdünger eine Rolle. Da Körnerleguminosen einen Teil des sonst benötigten Düngerstickstoffs ersetzen, können sie die Treibhausgasbilanz des Anbausystems verbessern.

Wirtschaftlichkeit hängt von Erträgen und Marktpreisen ab

Die ökologischen Vorteile führen nicht automatisch zu höheren Gewinnen. Entscheidend ist, wie sich Körnerleguminosen in die gesamte Fruchtfolge einfügen und welche Erlöse mit ihnen erzielt werden.

Das zeigt auch der hessische Modellvergleich. Dort sank der durchschnittliche Deckungsbeitrag durch die Integration von Körnererbsen zunächst von 792 auf 686 Euro je Hektar. Unter den im Modell angenommenen Förderbedingungen konnte die Fruchtfolge mit Erbsen jedoch nahezu den gleichen Gesamtdeckungsbeitrag wie die Referenz erreichen.

Für eine betriebswirtschaftliche Bewertung müssen daher die unmittelbaren Erlöse der Leguminosen und ihre Vorfruchteffekte gemeinsam berücksichtigt werden. Dazu gehören mögliche Einsparungen bei Düngung, Pflanzenschutz und Bodenbearbeitung sowie Ertragswirkungen bei nachfolgenden Kulturen.

Zusätzliche Absatzmöglichkeiten bietet die Verwendung heimischer Körnerleguminosen als Eiweißfuttermittel oder für die Lebensmittelherstellung. Sichere Vermarktungswege und verlässliche Abnahmepreise können die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Getreide und anderen Marktfrüchten verbessern.

Das LeguNet untersucht deshalb weiterhin die Zusammenhänge zwischen pflanzenbaulichen Leistungen, Klimaschutz und Wirtschaftlichkeit. Besonders die langfristigen Wirkungen auf Fruchtfolgeebene sind für die Bewertung wichtig, da sich viele Vorteile nicht allein am Ernteergebnis einer einzelnen Kultur ablesen lassen.

Quellen